کمینه‌سازی تعداد تحویل‌ها در شبکه‌های بی‌سیم با حرکت گروهی کاربران

نویسندگان

دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان

چکیده

هنگامی که یک کاربر در محیط تحت پوشش یک شبکه بی‌سیم حرکت می‌کند، برای دریافت سرویس‌های مورد نظر خود ممکن است پیوسته به نقاط دسترسی متعددی متصل شود و عملیات تحویل را موجب شود. وقوع تحویل‌ها می‌تواند باعث ایجاد اختلال در ارتباط کاربر با شبکه شود. هدف ما در این مقاله کمینه‌سازی برخط تکرار تحویل‌ها در شبکه‌های بی‌سیم با ظرفیت سرویس‌دهی محدود نقاط دسترسی است. ما این مسئله را با در نظر گرفتن دو حالت روی حرکت کاربران تحلیل می‌کنیم: 1- هر کاربر بتواند درون شبکه مسیر حرکت دلخواه خود را داشته باشد. 2- کاربران به صورت گروهی و با هم حرکت کنند. در حالت اول با فرض اینکه اگر کاربری به نقطه دسترسی متصل شود تا هنگامی که این نقطه دسترسی برای کاربر مذکور در دسترس است باید اتصال خود را به آن ادامه دهد، ثابت می‌کنیم که هیچ الگوریتم رقابتی نمی‌تواند در حالت برخط این مسئله را با ضریب رقابتی محدود حل کند. در حالت دوم ما یک الگوریتم بهینه در حالت برون‌خط ارائه می‌دهیم و همچنین در حالت برخط ما یک الگوریتم جدید برای کاهش تعداد تحویل‌هایی که برای تمام کاربران در شبکه بی‌سیم رخ می‌دهد، ارائه می‌دهیم و ثابت می‌کنیم ضریب رقابتی الگوریتم ارائه شده، یک حد پایین برای تمامی الگوریتم‌های رقابتی در حالت برخط می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


C. A. Mishra, M. Shin, and W. A. Arbaush, “Context caching using neighbor graphs for fast handoffs in a wireless network,” in INFOCOM 2004, Twenty-third Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies, vol. 1, 2004.
A. Balachandran, P. Bahl, and G. M. Voelker, “Hot-spot congestion relief in public-area wireless networks,” in Mobile Computing Systems and Applications, Proceedings Fourth IEEE Workshop on, pp. 70–80, 2002.
T.-C. Tsai and C.-F. Lien, “IEEE 802.11 hot spot load balance and QoS-maintained seamless roaming,” in Proc. National Computer Symposium (NCS), 2003.
Symbol Technologies, “Wireless networker CF radio card data sheet,” 2006.
Cisco Systems Inc, “Aironet 802.11 a/b/g WLAN client adapter data sheet,” 2006.
M. Kim, Z. Liu, S. Parthasarathy, D. Pendarakis, and H. Yang, “Association control algorithms for handoff frequency minimization in mobile wireless networks,” Wirel. Networks, vol. 18, no.5, pp. 535–550, Feb. 2012.
Garikipati, C. Krishna, and G. S. Kang, “Distributed association control in shared wireless networks,” 2013 IEEE International Conference on Sensing, Communications and Networking (SECON), IEEE, 2013.
Karimi, O. Baghban, J. C. Liu, and J. Rexford, “Optimal collaborative access point association in wireless networks,” IEEE INFOCOM 2014-IEEE Conference on Computer Communications,” IEEE, 2014.
Y. Bejerano, S.-J. Han, and L. E. Li, “Fairness and load balancing in wireless LANs using association control,” Proceedings of the 10th annual international conference on Mobile computing and networking, ACM, 2004.
S. Quan, L. Huang, and H. Xu, “Achieving Handoff Optimization and Throughput Efficiency in Vehicular Networks,” Mobile Ad-hoc and Sensor Networks (MSN), 2013 IEEE Ninth International Conference on, IEEE, 2013.
M. Shin, A. Mishra, and W. A. Arbaugh, “Improving the latency of 802.11 hand-offs using neighbor graphs,” in Proceedings of the 2nd international conference on Mobile systems, applications and services, pp. 70–83, 2004.
S. Pack and Y. Choi, “Fast inter-AP handoff using predictive-authentication scheme in a public wireless LAN,” Networks, vol. 1, pp. 15–26, 2002.
I. Ramani and S. Savage, “Sync Scan: practical fast handoff for 802.11 infrastructure networks,” in INFOCOM 2005, 24th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies. Proceedings IEEE, vol. 1, pp. 675–684, 2005.
S. N. Woon, et al, “Base station association schemes to reduce unnecessary handovers using location awareness in femtocell networks,” Wireless networks, vol. 19, no. 5, pp. 741-753, 2013.
W. Wanalertlak, et al, “Scanless fast handoff technique based on global Path-Cache for WLANs,” The Journal of Supercomputing, vol. 66, no. 3, pp. 1320-1349, 2013.
S. Quan, et al, “Handoff optimization and load balancing in wireless LANs using association control,” International Journal of Communication Systems, vol. 28, no. 4, pp. 682-704, 2015.
D. Eppstein, M. T. Goodrich, and M. Löffler, “Tracking moving objects with few handovers,” in Algorithms and Data Structures, Springer, pp. 362–373, 2011.
Intel, “NWireless Ethernet LAN (WLAN), General
11a/802.11b/802.11g FAQo,” 2011.
A. C. Amrod and J. Woodhams, “Wireless lan design guide for high density client environments in higher education,” Cisco Des. Guid., 2011.
O. Ghica, G. Trajcevski, F. Zhou, R. Tamassia, and P. Scheuermann, “Selecting Tracking Principals with Epoch wareness,” In: Proc. 18th ACM SIGSPATIAL Internat. Conf. on Advances in Geographic Information Systems, ACM GIS 2010.
G. He and J. Hou, “Tracking targets with quality in wireless sensor networks,” In: 13th IEEE Conf. on Network Protocols (ICNP), pp. 1–12, 2005.
S. Pattem, S. Poduri, and B. Krishnamachari, “Energy-Quality Tradeoffs for Target Tracking in Wireless Sensor Networks,” In: F. Zhao, L. Guibas (eds.) IPSN 2003, LNCS, vol. 2634, pp. 32–46, Springer, Heidelberg, 2003.
K. Yi, and Q. Zhang, “Multi-dimensional online tracking,” In: Proc. of the 20th ACM-SIAM Symp. On Discrete Algorithms (SODA), pp. 1098–1107, SIAM, Philadelphia, 2009.
F. Zhao, J. Shin, and J. Reich, “Information-driven dynamic sensor collaboration,” IEEE Signal Processing Magazine, vol. 19, no. 2, pp. 61–72, 2002.
S.Tekinay and B. Jabbari, “Handover and channel assignment in mobile cellular networks, IEEE
Communications Magazine vol. 29, no. 11, pp. 42–46, 1991.