شبکه رادیوی شناختی

 

در دهه های اخیر رشد روز افزون دستگاه هایی که از تکنولوژی بی سیم استفاده  می کنند باعث افزایش بیش از حد در خواست برای طیف رادیویی شده است و ظهور تکنولوژی شناختی انقلابی در الگوهای ارتباطی در چند سال گذشته ایجاد کرده است که امکان ایجاد سرویس های بی سیم سریع تر و قابل اعتمادتری را با استفاده بهینه از باند فرکانسی فراهم می کند

 

امروزه اطلاعات مربوط به تکنولوژی شبکه کلی از توانایی های تعدیل کردن شبکه را محدود کرده است تا آنجا که در عملکرد نیمه بهینه شبکه تاثیر گذار است. این محدودیت در طیف, آزادی عمل و هدف و مکانیزم های پاسخ گویی منجر می شود تا سازه های اصلی شبکه ( شامل گره ها, لایه های پروتکل, شیوه ها و جهت گیری ها و برنامه ها, پاسخ گویی ها( واکنش ها ) و رفتارها ) نتوانند انطباق و سازش های هوشمندی را ایجاد کنند. آرایش و معماری پروتکل های طبقه بندی شده مانع ارتباط اطلاعات گره ها و وضعیت شبکه که به وسیله سازه های دیگر شبکه تجربه کسب      می کنند, ایجاد می شود. تمامی سازگاری ها و انطباقات صورت گرفته, همگی به نوعی انفعالی و دارای واکنش می باشند و این واکنش ها تنها بعد از اینکه مشکلی ایجاد       می شود, خود را نشان می دهند.

 

شبکه های شناختی عموما با پیچیدگی تشویق و تحریک می شوند؛ خصوصا در شبکه های بی سیم روندی رو به افزایش نسبت به محیط های پویا, ناهمگن و پیچیده به وجود آمده است. این در حالی است که شبکه های باسیم هم می توانند هرکدام از این ویژگی ها را بپذیرند ( و همچنین از کاربردها, استفاده ها و برنامه های شبکه های شناختی پتانسیل دار محروم نیستند ). اما شبکه های بی سیم به دلیل تعامل های بین   گره هایشان و اندازه فضای حالت سیستم, هدفی ذاتی و طبیعی محسوب می شوند. پژوهش ها و تحقیقات گذشته درباره رادیوهای شناختی و طراحی لایه میانی بعضی از این مسائل را متذکر شده است اما دارای کمبودها و نقاط ضعفی نسبت به چشم انداز شبکه نیز هست. به هر حال شبکه های شناختی فضای جدید, هدفی تازه و رویکردی برای دست و پنجه نرم کردن با این پیچیدگی را نمایان می سازند.

 

مفهوم شبکه های شناختی برای اولین بار توسط توماس, داسیلوا و مکنزی در سال 2005 این چنین مطرح گردید:

 

" شبکه ای با یک فرآیند شناختی که می تواند شرایط فعلی شبکه را درک کند و سپس برای این شرایط برنامه ریزی و تصمیم گیری می کند و بر اساس آن تصمیم گیری اقدام به انجام عمل می نماید. این شبکه می تواند از این شرایط و نحوه ی تصمیم گیری دانش کسب کند و از آنها در تصمیم گیری های آینده برای شرایط پیش آمده در شبکه استفاده کند. هرچند که همه ی این اعمال در حالی است که هدف های ابتدا به انتها      ( انتها به انتها ) را در شبکه در نظر می گیرد."

 

جنبه شناختی این تعریف مشابه آن چیزی است که رادیوهای شناختی را توصیف می کنند و بسیاری از مدل های شناختی و نحوه یادگیری آنها را بطور جامع در بر می گیرد. عامل حیاتی و حساس دیگر در تعریف شبکه شناختی جنبه های مهم ابتدا به انتها می باشند؛ بدون شبکه و وسعت فضاهای ابتدا به انتها, سیستم موجود تنها می تواند یک رادیوی شناختی باشد نه یک شبکه شناختی! چیزی که به یک شبکه شناختی فضا و قلمرو وسیع می دهد عبارت است از مسیریاب ها, سوییچ ها, اتصالات مجازی, پوسته های برنامه ها و     طرح ها, واسطه ها و وسایل, رویکردها, شکل و فرم موج ها. در واقع این عوامل شبکه شناختی را از رویکرد سازش و انطباقی مجزا می سازند و فضای محلی را برای آن به وجود می آورند.

 

 شبکه شناختی شبکه ای است که از المان هایی تشکیل شده است که از طریق یادگیری و استدلال بصورت پویا به بهینه سازی عملکرد شبکه به صورت ابتدا به انتها می پردازد. در شبکه های شناختی, بر اساس نیازهای کل شبکه تصمیم گیری می شود و نه فقط به صورت نیازهای فردی هر گره در شبکه.

 

مفهوم شبکه شناختی در ابتدا با تهیه یک تعریف و خلاصه برداری  در تفاوت های بین این تعریف و تکنولوژی های دیگر شناختی و لایه میانی بررسی می شود. از این تعریف, ما چهارچوب شناختی 3لایه را بطور کلی عموماً بر اساس چهارچوبی که برای رادیوهای شناختی استفاده می شود, توسعه می دهیم. در این چهارچوب احتمال اینکه رویه شناختی شامل یک یا چند جزء کوچک شناختی یا برنامه کارگزار که جایی بین استقلال و همکاری کنترل میکند. برای طراحی یک شبکه شناختی را در داخل این چهارچوب, ما 3 تصمیم اساسی طراحی را که در عملکرد شبکه شناختی تاثیر دارد را در زیر نام می بریم و بعدا به اختصار راجع به هر یک توضیح می دهیم:

 

1-   میزان کنترل و تسلط بر شبکه

 

2-   درجه جهل و ناشناسی

 

3-   خودخواهی عناصر شبکه در تصمیم گیری

 

 

 

2-4- محرک سازی و نیازها

 

هدف کلی هر تکنولوژی این است که نیازهای خاصی را در بهترین شرایط ممکن و کمترین هزینه برآورده سازد. برای اینکه نیازها در بهترین شرایط ممکن برآورده شوند, یک شبکه شناختی باید در یک دوره زمانی قابل تمدید, عملکرد ابتدا به انتهای بهتری را نسبت به یک شبکه غیرشناختی از خود نشان دهد. رویه شناختی می تواند جهت بهبود نیازهای عینی ابتدا به انها به عنوان مدیریت منابع, کیفیت سرویس, امنیت, کنترل و دستیابی و توان عملیاتی ( بازده ) مورد استفاده قرار گیرد. شبکه های شناختی تنها در برنامه, کاربرد و یا استفاده به وسیله سازگاری ( وفق پذیری ) سازه های شبکه متضمن و همچنین انعطاف پذیری فرایند شناختی محدود هستند. با توجه به اینکه در این شبکه ها هزینه باید عملکرد را توجیه کند, هزینه های شبکه بر حسب ارتباطات و پردازش مخارج کلی, گستردگی معماری, هزینه های نگهداری و پیچیدگی عملکردی سنجیده می شوند. رشد و پیشرفت عملکردی که شبکه شناختی مهیا می سازد باید از نظر ارزش و هزینه نسبت به هزینه های ذکر شده بیشتر باشد. تبدیل برخی از محیط ها ( به عنوان مثال  شبکه های باسیم ایستا و با یک رفتار قابل پیش بینی ) به عملکرد شناختی  شاید منطقی به نظر نرسد. حال آنکه سایر محیط ها مانند شبکه های بی سیم ناهمگن و با عملکردی غیر قابل پیش بینی می توانند کاندیدای ایده آلی برای یک رویه شناختی باشند. شبکه های شناختی باید از مشاهدات عملکرد شبکه به عنوان ورودی در فرآیند تصمیم گیری و سپس مهیا سازی خروجی مناسب ( نتیجه تصمیمات اجرا شده بر روی شبکه ) به فرم یا مشابه یک سری اعمال که می توانند در معماری های قابل تعدیل شبکه تکمیل شوند, استفاده کنند. در ایده آل ترین حالت, یک شبکه شناختی باید مترقی, آینده نگر و جلورونده باشد به جای اینکه انفعالی و واکنش دار باشد و سعی کند تا مشکلات را قبل از پدید آمدنشان تعدیل و تنظیم سازد. به علاوه, معماری یک شبکه شناختی باید   توسعه پذیر ( قابل تعمیم ) و انعطاف پذیر باشد و پیشرفت های آینده, سازه های شبکه و هدف ها را حمایت نمایند.

 

شبکه های شناختی به یک برنامه سازگار با شبکه جهت تکمیل سودمندی شبکه حقیقی و اجازه دادن به فرایند شناختی برای تعدیل شبکه نیاز دارند. بطور مشابه یک رادیوی شناختی نیز نیاز  به یک برنامه تعریف رادیو جهت تعدیل ظاهر عملکرد رادیو    ( به عنوان مثال زمان, فرکانس, پهنای باند, کد, شکل موج و ...) دارد. حال آنکه یک برنامه تعریف رادیو بستگی به یک شبکه دارد که یک یا تعداد بیشتری سازه های قابل تعدیل دارد. عملاً به این معناست که یک شبکه شناختی باید قادر به تعدیل کد یا چندین لایه شبکه در گره های اعضای خود باشد. مثالی ساده از یک برنامه تعریف رادیو می تواند یک شبکه ی سیم با آنتن های هدایتی باشد ( آنتن های هدایتی, آنتن هایی هستند که قادر به هدایت حداکثر دریافت یا انتقال قدرت گیرندگی به نقاط مختلف چرخش باشند.).یک مثال پیچیده تر جنبه های قابل تعدیل بیشتری را در لایه های مختلف از یک پروتکل انباشته ای ( یک سری پروتکل های طبقه بندی شده و لایه ای که در کنار یکدیگر جهت آماده سازی برخی فعالیت های شبکه کار می کنند.) را در هم خواهد آمیخت؛ همانند الگوریتم های کنترل دستیابی متوسط (الگوریتم دسترسی به رسانه) و یا کنترل مسیریابی.

 

من دانشجوی دکتری شبکه هستم، هر سوالی در NS-2 دارید، با ما در میان بگذارید.

این هم دانلود نمونه فیلم آموزشی شبیه سازی توسط خودم با حجم بالا و کیفیت مناسب برای خوانایی بهتر سورس کدها.

http://www.aparat.com/v/rHegy

https://drive.google.com/file/d/0B9c4mPA8J4BiOGsxenpqbURYRVE/view 

این هم دانلود نمونه فیلم آموزشی شبیه سازی حمله سیاه چاله  توسط خودم

http://www.aparat.com/v/QfUeK 

https://drive.google.com/file/d/0B9c4mPA8J4BiVFhtZmNPS0wta28/view?usp=sharing

شماره تماس در ایران : 0367 745 914 (98+) 

E-mail: majidi86@gmail.com

skype: Akbarmajidi

 WhatsApp, Telegram:  0098 914 745 0367

www.ns-3.org