اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتقييم أداء التسليم الشاقولي بين الشبكاتWIFI و WIMAX باستخدام تقنية التسليم المستقل عن الوسط MIH
Evaluation of Vertical Handover Performance between WiFi and WiMax Networks using Media Independent Handover
1255
1 20
4.0
(
1
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تتجه الأبحاث الحالية نحو المزيد من التطوير في الشبكات اللاسلكية، و ذلك نتيجة النمو في احتياجات المستخدمين كدعم تطبيقات الزمن الحقيقي، و جودة الخدمة و خصوصاً معدل نقل عالي للبيانات، و غيرها. ما دفع بمزودي خدمة الشبكات العمل على مكاملة العديد من موارد الشبكات المختلفة، و السعي لدعم خدمة الاتصال في أي مكان و زمان. من هنا تأتي أهمية هذا البحث الذي يهدف إلى دراسة عملية التسليم الشاقولي (Vertical Handover) كخطوة مهمة و ضرورية لتأمين حركة العقد المتحركة (MN(Mobile Nodes بين الشبكات اللاسلكية WiFi و WiMax باستخدام المعيار IEEE802.21، أو ما يسمى تقنية التسليم المستقل عن الوسط MIH (Media Independent Handover)، و الذي طُوّر في كانون الثاني 2009. في هذا البحث، تم تقييم أداء التسليم الشاقولي بين هاتين الشبكتين آخذين بالاعتبار عدة معاملات مثل: ضياع البيانات، و التأخير الناتج عن عملية التسليم، و معدل التدفق. و ذلك باستخدام المحاكي (NS2(Network Simulator version2)) و الذي يتضمن دعم لتقنية MIH من قبل المعهد الوطني للمعايير و التقانة (NIST) National Institute of Standard and Technology.
The current researches are moving towards more development in order to provide the growing the needs of users such as support real-time applications, quality of service, particularly; the high data rate transfer and other. That prompts the network service providers to integrate many properties for different networks resource, and support providing the service "anywhere and anytime". Hence, the importance of this research, which aims to study the vertical handover as very important and necessary step to provide the mobility of mobile nodes between the different networks by using Media Independent Handover (MIH) IEEE802.21standard which is developed in January 2009. In this paper, the performance of vertical handover between these two networks is evaluated taking into account many parameters such as packet loss, handover latency, and throughput, using NS2 simulator (Network Simulator version2) which includes a support for MIH technology by the National Institute of Standard and Technology (NIST).
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتناول هذه الدراسة تقييم أداء عملية التسليم الشاقولي (Vertical Handover) بين شبكتي WiFi و WiMax باستخدام تقنية التسليم المستقل عن الوسط (Media Independent Handover - MIH) وفقًا لمعيار IEEE 802.21. يهدف البحث إلى تحسين جودة الخدمة واستمرارية الاتصال أثناء انتقال العقدة المحمولة بين الشبكات المختلفة. تم استخدام المحاكي NS2 لإجراء المحاكاة، مع إضافة وحدات دعم MIH من المعهد الوطني للمعايير والتقانة (NIST). تم تقييم الأداء بناءً على عدة معاملات مثل ضياع البيانات، التأخير الناتج عن عملية التسليم، ومعدل التدفق. أظهرت النتائج تحسنًا ملحوظًا في الأداء عند استخدام تقنية MIH مقارنة بعدم استخدامها، حيث تم تقليل زمن التأخير وضياع البيانات بشكل كبير. توصي الدراسة بضرورة تطوير خوارزميات لاتخاذ القرار لاختيار الشبكة الهدف أثناء التسليم، وأهمية دراسة تأثير سرعة العقدة المحمولة على أداء عملية التسليم.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة مهمة في مجال تحسين أداء الشبكات اللاسلكية وتوفير جودة خدمة أفضل للمستخدمين. ومع ذلك، يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تحتاج إلى مزيد من البحث والتطوير. أولاً، قد يكون من المفيد توسيع نطاق الدراسة لتشمل أنواعًا أخرى من الشبكات اللاسلكية مثل 4G و 5G، مما يعزز من شمولية النتائج. ثانيًا، يمكن تحسين دقة المحاكاة من خلال استخدام أدوات محاكاة أكثر تطورًا أو إجراء تجارب ميدانية حقيقية. أخيرًا، يمكن التركيز على تطوير خوارزميات أكثر تعقيدًا لاتخاذ القرار بشأن التسليم، مما قد يساعد في تحسين الأداء بشكل أكبر.
أسئلة حول البحث
-
ما هو الهدف الرئيسي من الدراسة؟
الهدف الرئيسي من الدراسة هو تقييم أداء عملية التسليم الشاقولي بين شبكتي WiFi و WiMax باستخدام تقنية التسليم المستقل عن الوسط MIH وفقًا لمعيار IEEE 802.21، بهدف تحسين جودة الخدمة واستمرارية الاتصال أثناء انتقال العقدة المحمولة بين الشبكات المختلفة.
-
ما هي الأدوات المستخدمة في المحاكاة؟
تم استخدام المحاكي NS2 لإجراء المحاكاة، مع إضافة وحدات دعم MIH من المعهد الوطني للمعايير والتقانة (NIST).
-
ما هي المعاملات التي تم تقييمها في الدراسة؟
تم تقييم الأداء بناءً على عدة معاملات مثل ضياع البيانات، التأخير الناتج عن عملية التسليم، ومعدل التدفق.
-
ما هي التوصيات التي خلصت إليها الدراسة؟
توصي الدراسة بضرورة تطوير خوارزميات لاتخاذ القرار لاختيار الشبكة الهدف أثناء التسليم، وأهمية دراسة تأثير سرعة العقدة المحمولة على أداء عملية التسليم.
المراجع المستخدمة
HAJAR,M.CHAHINE,M. HAMDAN ,R. "Reducing Handover Latency Time in Next Generation Wireless Networks Using IEEE802.21" , Master Thesis, 2013
PAYASWINI, P, MANJAIAH, D.H "Dynamic Vertical Handoff Algorithm Using Media Independent Handover Service for Heterogeneous Network" , MECS I.J. Information Technology and Computer Science, 2014, 12, 46-52
MARQUES, H. RIBEIRO,J. MARQUES, P.; RODRIGUEZ, J." Simulation of 802.21 Handovers Using ns-2" 2010
قيم البحث
اقرأ أيضاً
في هذه الأطروحة قمنا بدراسة أحد جوانب البحث في الشبكات اللاسلكية الكثيفة و هي إدارة الحركية، و ركزنا على أساليب و طرق إدارة الحركية الموزعة و التي تعتمد على بروتوكولات إدارة الحركية المعيارية MIPv6 و PMIPv6 ، درسنا هذه الطرق مع ذكر إيجابيات و سلبيات
كل منها و مقارنتها، ثم قمنا باقتراح خوارزمية جديدة لإدارة الحركية الموزعة بشكل كامل و التي تعتمد على بروتوكول PMIPv6
حيث يكون فيها مستوي البيانات و مستوي التحكم منفصلين و موزعين، و يتم تطبيقها في الشبكات اللاسلكية ذات البنية المسطحة الغير هرمية.
يزداد انتشار الشبكات اللاسلكية يومًا بعد يوم، و أصبحت معظم الشبكات الحالية لاسلكية نظرًا إلى سهولة تركيبها و عدم حاجتها لبنية تحتية، و هذا لايعني إلغاء دور الشبكات السلكية بل تأتي مكملة لها. و بوجود أنواع الشبكات كّلها ابتدأ من الشبكات الشخصية والمحل
ية (PANs and LANs) إلى الشبكات الواسعة (WAN) و لاسيما شبكة الإنترنت، أصبح توجه البحث العلمي اليوم إلى التركيز على تحسين جودة الخدمة فيها (QoS) و التفكير بدمج هذه الشبكات لتتكامل مع شبكة الإنترنت التي تعد العمود الفقري (backbone) لكل شبكة تريد تبادل المعلومات و تشاركها مع غيرها على مستوى العالم.
يركز هذا البحث على تحسين جودة الخدمة في الشبكات اللاسلكية عريضة الحزمة (Broadband) التي تغطي المدن و هي WiMax
ذات المعيار (IEEE 802.16e) التي تدعم الحركية (mobility)
وقد تستخدم هذه الشبكة لربط المناطق البعيدة مع مراكز المدن و تسمى شبكة نقطة لنقطة(Point-to-Point) أو أنها تقوم بتغطية المدن و تسمى شبكة نقطة لعدة نقاط (Point-to-Multipoint) و تستخدم هذه الأخيرة لربط عدة شبكات لاسلكية ولاسيما المحلية ذات البنية التحتية
(Wi-Fi: Wireless Fidelity) المكتظة بالمستخدمين و المسماة بالبقع الساخنة (Hotspots) , في حين يطلق على كل خلية من خلايا شبكة WiMax التي تغطي المدن بالمنطقة الساخنة (Hotzone) .
قترحنا خلال بحثنا، نموذجًًا لنظام يقوم بموازنة الحمل (معدل النقل data rate ) بين المحطات القاعدية (BSs : Base Stations) لخلايا الشبكة WiMax. و يقصد بذلك تبادل الطرفيات بين المحطات القاعدية المتجاورة بهدف جعل الحمل في كل محطة قاعدية مساويًا لحمل المحطات الأخرى، و بذلك نحسن من أداء الشبكة و نزيد من عرض المجال المتاح لكل طرفية، فضلا عن زيادة عدد المستخدمين (العملاء) الممكن تخديمهم. و هذا النفع يعود على المستخدم من حيث تحسين جودة
الخدمة المقدمة إليه من جهة ومن جهة أخرى يزداد ربح مزود الخدمة، ناهيك عن السمعة الجيدة التي ينالها من قبل مستخدميه، الشيء الذي يدفع مزيدًا من المستخدمين للاشتراك في هذه الشبكة دون غيرها.
يمكن لنظام موازنة الحمل المقترح أن يكون نظامًا موزعًا يوضع في كل محطة قاعدية، أو نظامًا مركزيًا يوضع فقط في مخدم مركزي مستقل يتصل مع المحطات القاعدية كّلها، و توضع في هذا النظام خوارزمية موازنة الحمل التي تتألف من عدة خطوات ينفذها المتحكم الموجود في النظام المقترح، و يجب أن تكون عملية موازنة الحمل سريعة كفاية و كذلك إجرائية التسليم (Hanover procedure) بين المحطات القاعدية حتى لا تؤثر سلبًا في جودة خدمة العملاء ول اسيما الذين يقومون بتطبيقات زمن حقيقي .
يشكل النطاق العريض اللاسلكي نقطة الالتقاء بين اثنتين من أكثر قصص النمو أهمية في صناعة الاتصالات . حيث حققت خدمات النطاق العريض نجاحاً كبيراً في السنوات الأخيرة وهو الأمر ذاته الذي حصل مع تقنيات الاتصالات اللاسلكية . وقد جاءت تقنية WiMAX كإحدى تقنيات
الجيل الرابع للاتصالات لتجمع بين إيجابيات كل من النطاق والاتصال اللاسلكي لتشكل بذلك تقنية واعدة لحل الكثير من مشاكل محدودية نطاق التغطية أو محدودية سرعة نقل البيانات أو التكلفة الزائدة التي تعاني منها معظم التقنيات الحالية لتوفير مختلف خدمات النفاذ إلى الإنترنت .
إن من أهم أهداف نظام هو تحسين أداء النظام LTE فيما يتعلق بزيادة كل من معدل الإرسال و سرعة تحميل الملفات و مرونة الحركة و الانتقال و تقليل التأخير و إنقاص التكلفة التشغيلية و الاستثمارية. يعتمد نظام LTE كلياً على بروتوكول الإنترنت، كما يعيد توزيع إدار
ة الحركة Mobility management بين عناصره، حيث يتم إقرار أمر الاستلام و التسليم Handover decision بين الخلايا المتجاورة في نظام LTE في المحطة القاعدية المطورة evolved Base station. و تعد حركة الانتقال المتكررة و المتذبذب ping-pong لمسار الاتصال بين المحطة المصدر Source و الهدف Target واحدة من أهم المشكلات التي تخفض جودة الخدمة QoS و تضعف الأداء في أثناء عملية التسليم والاستلام بين المحطتين المتجاورتين. إن تأثير هذه الظاهرة أثناء عملية التسليم والاستلام في شبكة LTE النقالة قد عرِض في هذا العمل. هدف هذا العمل إلى تقديم طريقة لتخفيض عدد مرات التأرجح لمسار الاتصال بين الخلية المصدر و الهدف في شبكات ما بعد الجيل الثالث المطورة. و يقدم هذا العمل خوارزمية جديدة للاستلام و التسليم بين المحطات، تعتمد هذه الخوارزمية على الاحتفاظ بالمسار القديم للإشارة (بين المحطة المصدر و البوابة المصدر) في أثناء مدة التأرجح و تأخير عملية إكمال الجزء النهائي من عملية الاستلام و التسليم. يمكن أن تشكل الخوارزمية المقترحة حلا لتخفيض عدد مرات التأرجح غير المرغوب فيها، و من ثم التحكم بإدارة الحركة للنظام و الحفاظ على مصادر الشبكة اللاسلكية. إن تحليل الخوارزمية المقترحة بالاعتماد على المنطق العائم أثبت أنَّه بالإمكان تخفيض معدل الانتقال المتكرر و المتذبذب بين الخلايا المتجاورة، و من ثَم تحسين قيمة مؤشر النوعية لعملية الاستلام و التسليم، و ذلك من أجل قيم عدادي التأخير للخوارزمية المقترحة أقل من 1.5 ثانية و الفرق بين إشارة الهدف و المصدر أكبر من 3 ديسبل.
بالرغم من كون الشبكات الافتراضية الخاصة تؤمن نقلاً آمناً و موثوقاً لبيانات الزبائن المشتركين في خدمتها إلا أنّ التشكيلات الأساسية المعتمدة عليها و المتمثلة بشبكات النقل غير المتزامن (ATM) Asynchronous Transfer Mode , و شبكات ترحيل الأطر Frame Relay,
إلا أن الوصلات المعتمدة عليها هذه التقنيات تعتبر بطيئة نسبياً , و تسبب تأخيراً زمنياً.
و مع النمو المتسارع لشبكة الانترنت و زيادة الحمل على الشبكة من حيث عدد المستخدمين و مزودات الخدمة. بدأت عملية البحث عن طرق توجيه فعالة و سريعة لرزم البيانات مع ضمان جودة الخدمة و تأمين إدارة و هندسة الحركة على الشبكة Traffic Engineering (TE). ظهرت تقنية التبديل متعدد الوسوم للبروتوكول Multi Protocol Label Switching ( MPLS) كتقنية معيارية حديثة تفي المتطلبات السابقة بعدما كانت في البداية طريقة لتحسين سرعة إرسال الموجهات .
يقدم هذا البحث دراسة تحليلية عن تحسين أداء الشبكات الافتراضية الخاصة باستخدام تقنية التبديل متعدد الوسوم للبروتوكول Virtual Private Network-Multi Protocol Label Switching ( _VPN MPLS), عبر تحسين عمليات التوجيه على مستوى الطبقة الثالثة و توفير زمن التأخير و التعقيد الناتج عن إعدادات بروتوكولات التوجيه على كامل الموجهات الداخلية في التقنية التقليدية, و اقتصارها عل الموجهات الطرفية في شبكات MPLS_VPN.
تم استخدام برنامج المحاكاة OPNET للحصول على النتائج التحليلية للتقنية الجديدة و مقارنتها مع التقنية القديمة.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
