در بسیاری از کاربردهایی که از شبکه ها ی حسگر بی سیم استفاده می کنند، لازم است ابتدا ناحیه ی موردنظر توسط تعدادی حسگر پوشش داده شود. به طور کلی پوشش، یکی از معیارهای سنجش کیفیت سرویس در شبکه های حسگر است. این معیار نشان می دهد که یک شبکه با چه دقتی ناحیه ی موردنظر را نظارت می کند. به همین دلیل، مسأله ی پوشش، یکی از مهم ترین زمینه های تحقیقاتی شبکه های حسگر بی سیم است. برای رسیدن به پوشش کامل، می توان از تعداد زیادی حسگر ثابت استفاده نمود و یا این که با استفاده از تعداد کمی حسگر متحرک، این هدف را برآورده ساخت. از آن جا که هزینه ی حسگرهای متحرک، چندین برابر حسگرهای ثابت است، غالباً هزینه ی تشکیل شبکه های حسگر متحرک، زیاد می گردد. به منظور کاهش هزینه ، غالباً ترجیح داده می شود که در ساخت یک شبکه، حسگرهای ثابت به کار رود و در کنار آن، از تعداد کمتری حسگر متحرک برای بهبود عملکرد شبکه، استفاده گردد. به این ترتیب، شبکه های حسگر ترکیبی مطرح شده اند. در شبکه هایی که حسگرهای متحرک مورد استفاده قرار می گیرند، در نظر گرفتن مقدار مسافتی که حسگرها طی می کنند، بسیار مهم است. به دلیل این که ذخیره ی انرژی حسگرها محدود است و در عین حال مقدار انرژی مصرفی برای جابه جایی حسگرها، بیشتر از سایر موارد مصرف انرژی آنهاست. در نتیجه، حسگرها با طی مسافت های طولانی، انرژی کمی برای انجام وظایفشان خواهند داشت. یکی دیگر از مسائلی که در طراحی الگوریتم های شبکه های حسگر بی سیم باید در نظر گرفته شود، کاهش هر چه بیشتر مصرف انرژی، از طریق کاهش میزان اطلاعات ارسالی می باشد. هنگامی که حسگرهای فعال ناحیه بیشتر از مقدار مورد نیاز باشند، عملکرد شبکه از حالت بهینه ی مصرف انرژی فاصله می گیرد. فعال بودن حسگر اضافه در شبکه، موجب اتلاف منابع شبکه می گردد. این، به آن دلیل است که حجم داده های جمع آوری شده از حسگرها به دلیل هم پوشانی محدوده ی حس آنها، زیاد می شود. در نتیجه، حجم داده های ارسالی افزایش می-یابد. بنابراین، حسگرها برای انتقال این حجم دادها، انرژی زیادی صرف می کنند که در نهایت منجر به کاهش طول عمرشان می-گردد. با توجه به توضیحات داده شده، به کارگیری روش هایی که منجر به استفاده از کمترین تعداد حسگر در شبکه می گردد، حائز اهمیت است. هدف از انجام این پایان نامه، ارائه ی یک الگوریتم پوششی مناسب در شبکه های حسگر ترکیبی می باشد. در الگوریتم موردنظر، هدف، تأمین بیشترین مقدار پوشش در ناحیه، با استفاده از کمترین تعداد حسگر فعال است. به منظور کم شدن هزینه ی تشکیل شبکه، از نسبت مناسب بین تعداد حسگرهای ثابت و متحرک استفاده می شود. لازم به ذکر است که در این الگوریتم، میزان جابه جایی حسگرهای متحرک برای برطرف نمودن حفره های پوششی نیز محدود شده است. گره های حسگری که در طول عملکرد شبکه از بین می روند، موجب بروز اختلال در کار شبکه و تنزل کیفیت سرویس ارائه شده می گردند. بنابراین، لازم است برای حسگرهای از بین رفته جایگزین مناسبی انتخاب گردد. به همین دلیل در ادامه، الگوریتم مناسبی برای جانشین کردن حسگرهایی که از بین رفته اند، پیشنهاد شده است. این الگوریتم، به گونه ای عمل می کند که موجب کاهش مسافت جابه جا شده ی حسگرهای متحرک می گردد. کارایی الگوریتم پیشنهادی، با انجام شبیه سازی های متعدد مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج مقایسه با سایر الگوریتم ها، نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی از نقطه نظر مقدار پوشش، مقدار جابه جایی وهزینه تشکیل شبکه از عملکرد مناسبی برخوردار است.

چکیده با افزایش بکارگیری برنامه های کاربردی تحت وب، مسئله امنیت اطلاعات در این زمینه از اهمیت بیشتری برخوردار می باشد. یکی از مهم ترین حمله هایی که امنیت برنامه های کاربردی تحت وب را تهدید می کند، حمله به پایگاه داده ها است. گروه عمده ای از این حملات، با نام تزریق sql شناخته شده اند. در این پروژه به مطالعه و ارزیابی روش های حمله، کشف و دفاع در این حوزه پرداخته شده است. در همین راستا یک راهکار جدید برای تشخیص موفقیت حمله تزریق sql ارائه می شود که نسبت به روش های قبلی، برتری هایی دارد. دراین روش از دو پروکسی، یکی در جلوی کارگزار وب و دیگری در جلوی پایگاه داده استفاده شده است. پروکسی اول به درهم ریزی پارامترهای درخواست http و پروکسی دوم به بازگشایی آن ها می پردازد. بدین ترتیب این روش می تواند بروز موفق یک حمله تزریق را به درستی و بدون موارد مثبت کاذب تشخیص دهد. در ادامه، با استفاده از روش پیشنهادی یک ابزار آزمون نفوذ ساخته شده است که توانایی کشف آسیب پذیری تزریق sql را دارد. این ابزار با ابزارهای موجود مقایسه شده و موارد بیشتری از آسیب پذیری را در برنامه های کاربری مورد آزمون یافته است که همگی این موارد فاقد مثبت کاذب بوده اند. همچنین این ابزار برای پویش برنامه های کاربردی تحت وب متن باز بکار گرفته شده است و توانسته است چندین نقطه قابل تزریق را در آن ها بیابد. مهم ترین مزیت روش پیشنهادی و ابزار ساخته شده، عدم گزارش مثبت کاذب و مستقل بودن از زبان و فناوری توسعه وب است. همچنین، این روش، تمامی حملات تزریق sql را پوشش داده و نیاز به مرحله یادگیری ندارد.

امروزه شبکه های تلفن همراه با فناوری های پیشرفته، امکانات متنوعی را در اختیار کاربران قرار می دهند و امکان ارسال و دریافت اطلاعات صدا، تصویر و داده را فراهم می کنند. در شبکه های نسل سوم که هم اکنون در حال گسترش است، تکنولوژی جدیدی به نام hspa مطرح شده است. از این استاندارد در شبکه های تلفن سیار تک گامی استفاده شده و امکان برقراری انتقال اطلاعات به صورت بی سیم و با سرعت بالا را فراهم می نماید. از ویژگی های این شبکه ها که آن را از بقیه متمایز کرده است، بدست آوردن اطلاعات وضعیت کانال، امکان زمانبندی سریع بین کاربران و تغییر نوع مدولاسیون بر اساس وضعیت کانال کاربر است. در این پایان نامه روشی عادلانه با کیفیت داده بالاتر برای انتقال داده های زمان واقعی مانند تصویر متحرک بر روی این شبکه ها ارائه شده است. طبقه بندی بسته های اطلاعات بر اساس اولویت و میزان اهمیت آنها با توجه به وضعیت کانال هر کاربر در این پایان نامه مورد بحث قرار گرفته است. با استفاده از صف های مجازی و استفاده از توابع lyapunov، روش بهینه سازی ارائه شده، توانسته است تا الگوریتم زمانبندی بهبود یافته با ویژگی های قابل ملاحظه ای را نسبت به روش های قبلی بدست دهد. همچنین، با استفاده از جامعیت این الگوریتم، امکان کنترل پارامترهای کیفیت سرویس و بیان مقدارهای میانگین پارامترهای شبکه نیز به راحتی فراهم است.

این تحقیق برآن است تا یک راه مناسب برای پیاده سازی سریع سخت افزاری ضرب نقطه ای در امضای دیجیتال مبتنی بر خم های بیضوی ارائه نماید. در هر سه بخش تولید کلید، تولید امضا و وارسی امضا، تنها چالش محاسباتی عملیات رمزنگاری خم های بیضوی، ضرب نقطه ای بر روی خم بیضوی در گستره میدان های متناهی می باشد. از این رو این پایان نامه به ارائه راهکارهایی به منظور بهینه سازی ضرب نقطه ای می پردازد که خود از دو قسمت جمع و دوبرابر کردن نقطه ای تشکیل شده است. برای انجام دو عمل جمع و دوبرابر کردن نقطه ای، با توجه به اینکه بعضی عملیات ریاضی در میدان های متناهی دودویی سریعتر قابل پیاده سازی بوده است، این میدان ها انتخاب شده اند. در این میدان ها نیاز به اعمال جمع، مجذور، کاهش، ضرب و معکوس گیری می باشد. با عنایت به اینکه عمل معکوس گیری زمانگیرترین عمل ریاضی در میان اعمال ذکر شده می باشد، مطابق روال متعارف بر آن شدیم تا به نحوی آن را با اعمال دیگر جایگزین کنیم که این مهم با تغییر مختصات به مختصات تصویری امکانپذیر است. در این تحقیق از مدل مختصات تصویری لوپز-دهاب استفاده می شود، زیرا در ازای برطرف کردن نیاز به عمل معکوس گیری، این روش کمترین تعداد ضرب چندجمله ای را به سیستم تحمیل می کند. بنابراین دیگر گلوگاه سیستم ضرب چندجمله ای می باشد که با ارائه راه حل-های پیشنهادی سعی می شود بدون مصرف زیاد فضا، سرعت افزایش یابد. شایان ذکر است که پیاده سازی های این تحقیق روی تراشه ی fpga، مدل virtex2 xc2v2000 سنتز شده است. در این تحقیق میدان متناهی دودویی از مرتبه 163 برگزیده شده است. بر اساس این انتخاب عملیات کاهش بهینه و از o(1) ارائه شده است. معماری پیشنهادی برای مجذورگیری نیز از مرتبه زمانی o(1) می باشد و در ضمن عمل کاهش که در ادامه مجذورگیری مورد نیاز است را نیز مرتفع کرده است. عمل جمع نیز یکی از اعمال پرکاربرد بوده که آن نیز از مرتبه زمانی o(1) ارائه شده است. در نهایت مهمترین واحد عملیاتی یعنی ضرب چندجمله ای با عنایت به محدودیت فضایی، از مرتبه زمانی o(n) طراحی شده و در نهایت خود واحد، نتیجه کاهش یافته را ارائه می نماید. در ادامه ی استفاده از این معماری ها و همچنین استفاده از مختصات تصویری و نیز کاستن تعداد یک های کلید خصوصی به وسیله روش naf معماری پیشنهادی ما عمل ضرب نقطه ای را تقریبا در 65 میکروثانیه انجام خواهد داد.

در سالهای اخیر، توجه بسیاری به استفاده از شبکه های حسگر بیسیم شده است. ویژگی های خاص این شبکه ها، امکان استفاده از آنها را درکاربردهایی مانند کنترل و بررسی مناطق حادثه خیز، حفاظت مرزها و مراقبت های امنیتی و نظامی فراهم می کند. زمانی که محل استقرار شبکه های حسگر در محیط های خطرناک و دور از دسترس است، تعداد زیادی حسگر به صورت تصادفی در ناحیه پراکنده می شوند. برای ساده سازی مدیریت چنین شبکه هایی و افزایش قابلیت توسعه ی آنها، معمولا گره ها را در خوشه هایی مجزا و غیر همپوشان دسته بندی می کنند. خوشه بندی گره های شبکه در کارهای زیادی مورد بررسی قرار گرفته است. هر یک از این روش ها، خوشه بندی را با اهداف مختلفی همچون توازن بار، افزایش تحمل پذیری در مقابل خطا، افزایش میزان اتصالات، کاهش تاخیر و یا افزایش طول عمر شبکه انجام می دهند. درصورتی که خوشه بندی به شکلی صحیح انجام گیرد، می تواند منجر به کاهش مصرف انرژی، افزایش طول عمر شبکه و ساده سازی مسیریابی گردد. اهمیت وکاربرد زیاد شبکه های حسگر بیسیم در کنار ویژگی های خاص آنها و مزایای حاصل از خوشه بندی، نیاز پرداختن به این موضوع را آشکار می کند. در این تحقیق به دنبال روشی مناسب جهت انجام خوشه بندی، انتخاب سرخوشه ها و مسیریابی بسته ها هستیم. الگوریتمی که در این پایان نامه ارائه میشود، براساس محاسبه ی وزن ترکیبی عمل میکند. وزنی که برای گره ها محاسبه میشود در هر دو قسمت الگوریتم، خوشه بندی و مسیریابی، مورد استفاده قرار میگیرد.جهت ارزیابی الگوریتمهای خوشه بندی، متریکهایی مانند تعداد خوشه ها، توازن بار کاری، نحوه ی توزیع chها در سطح شبکه و بهینگی مصرف انرژی مورد بررسی قرار می گیرند. مزیت الگوریتم پیشنهادی دارا بودن قابلیت توسعه است. ارسال چندگامی بسته ها، این امکان را فراهم می کند که الگوریتم بتواند با بزرگ شدن شبکه هم به عملکرد خود ادامه دهد.علاوه بر این بتواند در مقابل محل قرار گیری bs تا حدی مقاوم باشد. برحسب موقعیت شبکه، bs میتواند در داخل یا خارج ناحیه ی مورد بررسی قرار گرفته باشد.درصورتی که تنظیمات شبکه به درستی انجام گیرند الگوریتم قادر است به کار خود ادامه دهد. با حذف محدودیت شعاع ارسال به خوبی نحوه ی توزیع بار انرژی در الگوریـتم های مختلف مشاهده شد. سطوح انرژی گره ها و chها در الگوریتم پیشنهادی نزدیک است. با بررسی نمودارهای مختلف مربوط به تعداد و جمعیت خوشه ها مشهود است که الگوریتم پیشنهادی میتواند براساس شرایط شبکه در ارتباط با تعداد مناسب خوشه تصمیم بگیرد. ترکیب پارامترها در این الگوریتم به رفتار متعادل الگوریتم در شرایط مختلف کمک کرده است. نرخ خطا در الگوریتم پیشنهادی با درنظر گرفتن شرایط محدود از دو الگوریتم استاتیک و leach بهتر بود.

پیشرفت در بکارگیری و جمع آوری داده با به خدمت گرفتن کامپیوتر و همچنین استفاده همگانی از وب و اینترنت به عنوان یک سیستم اطلاع رسانی جهانی، داده کاوی را به عنوان یک ابزار مفید جهت کمک به حل مسائل پیچیده مطرح ساخته است. در سال های اخیر اعتبارسنجی به کاری مهم برای موسسات مالی همچون بانک ها و شرکت های بیمه تبدیل شده است. در حقیقت مدیریت نامناسب در زمینه تخصیص اعتبار، زیان های زیادی را به موسسات مالی مخصوصاً در ایالات متحده آمریکا و اروپا تحمیل کرده است و حتی برخی از آنها را تا حد ورشکستگی سوق داده است. اعتبارسنجی به کاهش مخاطرات حاصل از اعطای اعتبار می پردازد. این کار با پیش بینی صحیح رفتار مشتریان صورت می گیرد. در واقع، مساله اعتبارسنجی به صورت یک مساله دسته بندی قابل طرح است که هدف آن استخراج مدل کارا و مناسبی است که مشتریان را بر اساس ویژگی هایشان در دو دسته خوب و بد دسته بندی نماید. در گذشته، به منظور ایجاد مدل های اعتبارسنجی، از روش های کلاسیک داده کاوی نظیر رگرسیون خطی و تجزیه و تحلیل ممیزی خطی استفاده می شده است. اما اخیراً ابزارهای هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، مورد توجه و استقبال محققین اعتبارسنجی قرار گرفته اند؛ به طوری که مدل های مختلف مجرد، ترکیبی و هیبریدی برای این مساله ارائه شده است تا مدلی با کارایی و عملکرد بالا ارائه گردد. تلاش برای افزایش عملکرد و کارایی مدل های اعتبارسنجی هنوز ادامه دارد. هدف این پایان نامه توسعه مدلی یکپارچه با دقت و کارایی بالا برای اعتبارسنجی است. برای دستیابی به این مدل، از الگوریتم تئوری سخت برای کاهش مشخصه ها و از دو ابزار ژنتیک و نیوبیز به تنهایی و به صورت ترکیببی برای دسته بندی استفاده شده است. همچنین، برای گسسته سازی، روش های خطی و k-means مورد توجه قرار گرفته اند. با توجه به وجود دو روش برای گسسته سازی و دو حالت استفاده یا عدم استفاده از تئوری سخت و چهار مدل دسته بندی، 16 مدل ایجاد می گردد که همه مدل ها بر روی سه مجموعه داده معروف استرالیا، آلمان، ژاپن و ایران پیاده سازی شده اند. نتایج در حالت کلی هم نشان داد که دقت بهترین مدل توسعه یافته برای هر مجموعه داده از مدل های ارائه شده تاکنون بالاتر می باشد. در انتها این پایان نامه با نتیجه گیری و پیشنهاداتی برای تحقیقاتی آتی پایان یافته است.

شبکه های حسگر بی سیم زمینه ای تحقیقاتی با رشد سریع و جذابیت بسیار را فراهم می کنند که توجهات زیادی را در چند سال اخیر به خود جلب کرده است. خلق شبکه های حسگر بی سیم با مقیاس بزرگ که از چند صد تا چند هزار حسگر را به هم متصل می کنند پهنه وسیعی از کاربردها و البته چالش ها را به همراه دارد. شبکه های حسگر بی سیم دارای کاربردهایی وسیع در حوزه های مختلف مانند پزشکی، صنعتی و کاربردهای خانگی است. یکی از مهمترین کاربردهای متصور برای این شبکه ها کاربرد رهگیری هدف است. در این کاربرد، شبکه های حسگر بی سیم از گره های حسگر تشکیل دهنده این شبکه جهت حس کردن و تشخیص یک هدف خاص و دنبال کردن آن تا خروج هدف از ناحیه تحت نظارت شبکه استفاده می شود. به دلیل اینکه گره ها در این نوع از شبکه ها بی-سیم هستند و مکانی که این شبکه ها در آنجا پیاده سازی می شوند ممکن است از نظر دسترسی به گره ها مشکلاتی وجود داشته باشد توجه به مساله مصرف توان در این شبکه ها، در کاربردهای مختلف، اهمیت فراوانی دارد. در این پایان نامه سعی شده است تا با ارائه الگوریتم هایی مصرف توان در شبکه های حسگر بی سیم با کاربرد رهگیری هدف بهبود یابد. در ابتدا برای تحلیل کارایی الگوریتم-های ارائه شده در این پایان نامه به معرفی مدل های حرکتی مختلفی که در شبیه سازی شبکه های بی سیم کاربرد دارند پرداخته می-شود. این مدل ها با توجه به مقادیر سرعت و جهت حرکت گره متحرک بررسی شدند. در این بررسی ها به تحلیل نقش سرعت گره متحرک در تمایل گره برای تغییر جهت حرکت خود در مدل های حرکتی مختلف پرداخته شد. در این بررسی ها مشخص شد که بر مبنای مدل های حرکتی متداول، نمی توان بصورت قطع نظر داد که یک گره با توجه به سرعتی که دارد تا چه زمانی تمایل دارد در جهت کنونی خود باقی بماند و آن را تغییر ندهد. ابعاد دیگری نیز از حرکت گره با توجه به متوسط سرعت و جهت حرکت گره بررسی شد. متوسط مسافت پیموده شده در سرعت های متفاوت در یک جهت ثابت نیز اندازه گیری شد. از دیگر اطلاعاتی که از تحلیل مدل های حرکتی استخراج شد می توان به مکان های تغییر جهت گره در طول شبیه سازی اشاره کرد. الگوریتم ارائه شده در این پایان نامه یک الگوریتم بر اساس طرح خوشه بندی پویا برای انتخاب نیمه متمرکز سرخوشه است که در مقایسه با طرح انتخاب سرخوشه توزیع شده، تبادل پیام بسیار کمی را به شبکه تحمیل می کند. همچنین، طرحی ارائه شده است که طی آن شبکه می تواند با استفاده از گم شدن هدف در شبکه به گونه ای عمل کند که دیگر این گم شدن ها رخ ندهد و شبکه از تاریخچه حرکتی هدف برای این امر استفاده می کند. کلمات کلیدی: رهگیری هدف، مدل های حرکتی، طرح خوشه بندی پویا، تاریخچه حرکتی هدف.

راه اندازی سرویس های نسل سوم مخابرات سیار در سال های آغازین قرن بیست و یکم، زمینه را برای ارائه انواع خدمات با نیاز به پهنای باند بالا فراهم نموده است. محدودیت در فضای فرکانسی قابل تخصیص به اپراتورهای نسل سوم، به طور بالقوه باعث انحصاری شدن بازار خدمات ارتباطی و همچنین استفاده غیر بهینه از این فضا می گردد. ایده اپراتورهای مجازی، امکان حضور اپراتورهایی را که فاقد زیرساخت رادیوی لازم برای ارائه خدمات هستند، فراهم می نماید. این اپراتورها، منابع مورد نیاز خود را از محل منابع در اختیار اپراتورهای اصلی تامین می نمایند. حضور اپراتورهای مجازی در کنار اپراتورهای اصلی، منجر به تنوع بخشیدن به خدمات قابل ارائه به مشتریان می گردد. همچنین این اپراتورها، زمینه رقابت در بازار تلفن همراه نسل سوم را فراهم می نمایند. استفاده بهینه تر از فضای فرکانسی از دیگر مزایای حضور اپراتورهای مجازی است. یکی از انواع اپراتورهای مجازی مورد توجه، اپراتورهایی هستند که به ارائه خدمات ارتباطی، با قیمت کمتر و کیفیت قابل قبول به مشترکان می پردازند. این اپراتورها، با تکیه به روش هایی از جمله خرید به صورت عمده و همچنین تکیه بر این واقعیت که اپراتور اصلی در ساعات غیر از اوج ترافیک، تمایل به فروش منابع استفاده نشده خود و کسب درآمد از آن دارد، تلاش می کنند که منابع مورد نیاز خود را با قیمت نازلی تامین نمایند. طراحی سازوکارهای لازم به منظور تبیین جنبه های اقتصادی و فنی تعامل اپراتورهای اصلی و مجازی، موضوع تحقیقات بسیاری بوده است. تحقیقات نشان می دهد که عمده هزینه های اپراتورهای مجازی را هزینه اجاره نمودن منابع، به خصوص فضای فرکانسی تشکیل می دهد. در نتیجه، پرداختن به نحوه انجام معامله بر سر تقسیم فضای فرکانسی میان اپراتورهای اصلی و مجازی، مورد توجه است. یکی از ایده های جالب توجهی که در این زمینه مطرح شده، ایده استفاده از نظریه بازی ها و به ویژه بازی حراج است. ساز و کار حراج، به شرطی که به شکل مناسبی طراحی گردد، امکان معامله ای با قیمت عادلانه، به شکلی که منافع اپراتور اصلی و مجازی را حفظ نماید فراهم خواهد کرد. در این پایان نامه، به یکی از روش های حراج پرداخته و با کمک شبیه سازی کارآمدی آن را بررسی می نماییم. به علاوه، در راستای اصلاح طرح حراج و افزودن به کارآمدی آن، پیشنهادی ارائه شده که کارآمدی این پیشنهاد نیز مورد بررسی قرار گرفته است.

امروزه شبکه های ارتباطی بی سیم برای یافتن موقعیت مکانی اشیاء، انسان ها و یا حیوانات استفاده می شوند. از جمله ی این سیستم ها gps است. با توجه به نارسایی های این سیستم در درون ساختمان سیستم های مختلفی جهت موقعیت یابی اشیاء درون ساختمان معرفی شده اند. البته هر یک از این سیستم ها از جمله فرستنده و گیرنده های مبتنی بر امواج مادون قرمز و یا شبکه های 802.11 مزایا و معایبی دارند. اخیرا تکنولوژی rfid در سیستم های موقعیت یاب درونی به طرز گسترده ای استفاده می شوند. این سیستم ها علاوه بر توانایی در ارسال با رنج بالا، در یافتن موقعیت درونی دقت کافی را دارا می باشند. این تکنولوژی در واقع نوعی سامانه ی شناسایی بی سیم است که داده ها را بین یک تگ متصل شده به شئ مورد نظر و یک داده خوان تبادل می کند. با توجه به این که این سیستم ها بر مبنای تغییرات امواج الکترومغناطیسی و یا فرکانس های رادیویی کار می کنند، جهت تقویت سیگنال های موجود در محیط از آنتن نیز استفاده می شود. موضوع دیگری که در رابطه با عملکرد این سیستم مطرح می گردد اختلالات انتشار امواج رادیویی در محیط های داخلی است. این اختلالات به صورت چند مسیرگی، عدم وجود مسیر با دید مستقیم، پدیده های جذب، انکسار و بازتاب بروز می نمایند. به صورت کلی در سیستم های مکان یابی از سه دسته الگوریتم که در آن ها از روش های تخمین فاصله، تجزیه و تحلیل اطلاعات جمع آوری شده از محیط پیرامون و یا از روش های مبتنی بر مجاورت بهره برده می شود، استفاده می گردد. طرح های مکان یابی مبتنی بر تکنولوژی rfid در دو دسته کلی بررسی خواهد گردید. در این نوع سیستم ها از مبانی مکان یابی داخلی استفاده و با مشخصه های تکنولوژی rfid تطبیق داده شده اند و بر طرح های مبتنی بر تخمین فاصله و یا طرح های مبتنی بر تجزیه و تحلیل محیط با استفاده از تگ های مرجع تکیه دارند. در این پایان نامه با ارائه دو روش در فضای ایده آل، روش پیشنهادی معرفی خواهدگردید. ابتدا با استفاده از یک داده خوان متحرک در محیطی ایده آل یک الگوریتم مکان یابی ارائه می گردد، سپس حرکت این داده خوان با ایده تغییر توان سیگنال ارسالی مدل سازی و روش دوم نیز در محیطی ایده آل ارائه خواهد شد. و سرانجام با ارائه رویکردی متفاوت و با استفاده از ایده های تگ های مرجع، تغییر سطح توان سیگنال ارسالی و تهیه نقشه رادیویی محیط، الگوریتم مکان یابی پیشنهادی ارائه خواهد شد. در پایان الگوریتم پیشنهادی شبیه سازی و کارآمدی آن با تغییر هر یک از پارامترهای کلیدی سیستم rfid ارزیابی خواهد گردید.

استفاده از ساختار ارتباطی شبکه های روی تراشه در سیستم های چند پردازنده روی یک تراشه، ایده جدیدی است که از اواخر دهه 1990 شکل گرفته است و با وجود ارائه ساختارها و مدل های گوناگون برای آن، هنوز با مسایل حل نشده ای روبرو می باشد. به طور کلی، این ایده در تقابل با ساختار گذرگاه مطرح شده است. به عبارت دیگر عموماً ادعا می شود که این ساختار مزایایی دارد که استفاده از آن را منطقی تر از ساختار گذرگاه می نماید. از مزایایی که به عنوان نمونه می توان به آنها اشاره کرد، سرعت بیشتر، مصرف انرژی کمتر در انتقال حجم زیاد اطلاعات و سیستم ساختاریافته تر است. با این حال غالباً در سیستم های کامپیوتری، یک روش نمی تواند سیستم را از همه نظر بهینه کند و یک مصالحه بین پارامترهای روش های مختلف صورت می گیرد تا روش برتر انتخاب گردد. در این پایان نامه ابتدا مقایسه ای بین مزایا و معایب هر یک از دو ساختار گذرگاه داده و شبکه روی تراشه صورت می گیرد. سپس روشی ارائه خواهد شدکه یک سیستم بتواند به صورت پویا و با به کار گیری ترکیبی از این دو ساختار، از مزایای هر دو آنها بهره برده تا بهبود کارایی حاصل شود. در این روش، با توجه به دو معیار نرخ متوسط تولید بسته ها و میزان تقاضای استفاده از ساختار گذرگاه، ساختار مناسب جهت ارسال هر بسته به گونه ای تعیین می شود که در ضمن حفظ حداکثر کارایی، بتواند مصرف انرژی را کاهش دهد.

تغییرات فرآیند درون ریز تراشه می تواند باعث ایجاد تفاوت گسترده ای در فرکانس و توان مصرفی هسته هایی از یک چندپردازنده روی تراشه شود که به صورت یکسان طراحی شده اند. در نتیجه هسته های یک چندپردازنده روی تراشه عملکردهای متفاوتی خواهند داشت. در یک چندپردازنده روی تراشه متأثر از تغییرات، در نظر گرفتن این پارامتر (تغییرات) در الگوریتم های تخصیص وظیفه ها به هسته ها و مدیریت توان امری اجتناب ناپذیر است. چرا که الگوریتم های زمان بندی و مدیریت توان سنتی برای چند هسته ای های همگن طراحی شده اند. در الگوریتم های سنتی، متفاوت بودن توانایی ها و نیازمندی های هسته های مختلف در تصمیم گیری های الگوریتم در نظر گرفته نمی شود. در کارهای انجام شده در گذشته، برای بهبود کارایی و کاهش توان مصرفی چندپردازنده روی تراشه های متأثر از تغییرات، روش هایی برای زمان بندی آگاه از تغییرات و تنظیم پویای ولتاژ و فرکانس هسته ها ارائه شده است. تا آنجا که ما می دانیم در این کارها اثر الگوریتم های ارائه شده بر تعادل چندپردازنده روی تراشه دیده نشده است. در نظر نگرفتن تعادل، منجر به عدم توزیع مناسب توان مصرفی هسته ها در سطح تراشه می شود. مهم ترین نتیجه توزیع نامناسب توان، غیر یکنواخت شدن پروفایل دمایی سیستم است. در این پایان نامه ما یک روش زمان بندی تغییرات-آگاه ارائه نموده ایم که وظیفه ها را با در نظر گرفتن خصوصیات کارایی و توان هر هسته به آن اختصاص می دهد. همچنین در نگاشت وظیفه ها به هسته ها با توجه به گذشته هر هسته، سعی می کند تعادل را در سیستم برقرار کند. علاوه بر این، برای کنترل توان سیستم یک الگوریتم تخصیص پویای ولتاژ-فرکانس (dvfs) به صورت جداگانه برای هر هسته، استفاده نموده ایم. برای کاهش بالاسری های الگوریتم dvfs تفکیک پذیری آن بسیار پایین در نظر گرفته شده است. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که با اجرای الگوریتم ارائه شده، توزیع توان مصرفی در سطح تراشه به میزان قابل توجهی (تا 85 درصد) بهبود خواهد یافت. در نتیجه پروفایل دمایی بهتر و کارایی بیشتر و هزینه های جانبی کمتری خواهیم داشت.

در سال‏های اخیر، شبکه‏های اقتضایی خودرویی به خاطر کاربرد گسترده‏ی آن‏ها در محیط‏های شهری، توجه روزافزونی را به خود جلب نموده‏اند. این شبکه‏ها از انواع شبکه‏های اقتضایی دیگر مانند شبکه‏های اقتضایی سیار، بوسیله‏ی تحرک بالای گره‏ها و ارتباطات کوتاه مدت بین آن‏ها متمایز می‏گردند. توپولوژی و ساختار این شبکه‏ها به دلیل سرعت بالای گره‏های بی سیم و همچنین ورود و خروج مداوم آنها به شبکه، با گذشت زمان به سرعت تغییر می‏کند. به همین دلیل پیدا کردن و حفظ مسیرهای کارآمد و قابل اطمینان انتقال داده در بین گره‏های این نوع شبکه‏ها، زمینه‏ای چالش برانگیز گردیده است. از طرف دیگر امروزه ابزارهای مختلفی همچون سیستم‏های موقعیت‏یاب ماهواره‏ای، معمولاً در خودروها به کار می‏روند که می‏توان از این ابزارها برای بهبود کارایی روش‏های انتقال داده در شبکه بهره گیری کرد. در این پایان‏نامه یک پروتکل جدید مسیریابی مکان-محور ترافیک-آگاه و تقاطع-محور به نام tiger معرفی گردیده است. در این پروتکل هر گره‏ای از شبکه که در ناحیه‏ی یک تقاطع قرار گرفته است، بر اساس اطلاعات ترافیک خودرویی محلی در خیابان‏های منتهی به آن تقاطع و همچنین با توجه به زاویه‏ی هر خیابان با مسیر مستقیم به سمت مقصد، در مورد ارسال بسته‏های داده به سمت مقصد تصمیم‏گیری می‏کند. در اینجا اطلاعات ترافیک محلی هر خیابان، به عنوان پارامتری از اتصال شبکه در آن خیابان و به عبارت دیگر به عنوان میزان قابلیت اطمینانِ آن مسیر در نظر گرفته می‏شود. برای ارسال بسته‏ها در خیابان‏ها نیز روشی به نام ارسال جهت دار ارائه شده که در آن بسته‏ها در زاویه‏ی خیابان انتخاب شده، تا رسیدن به تقاطع بعد به صورت مستقیم ارسال می‏شوند. نتایج شبیه‏سازی‏ها نشان می‏دهد که پروتکل tiger در مقایسه با پروتکل‏های مشابه دیگر، نرخ انتقال موفق بسته‏ها در شبکه و همچنین تأخیر انتقال آن‏ها را به میزان قابل توجهی بهبود می‏دهد.

به دنبال توسعه شبکه های بی سیم محلی، نیاز به شبکه های بی سیم شهری روز به روز افزون تر گردید. تا آنجا که برای اولین بار استاندارد شبکه بی سیم شهری در سال 2001 تدوین گشت و با نام تجاری wimax و با استفاده از استاندارد ieee 802.16-2001 وارد بازار گردید. شبکه بی سیم شهری دارای دو قسمت اصلی بی سیم و با سیم است. قسمت بی سیم این شبکه از استاندارد ieee 802.16 تبعیت می کند. از آنجا که چالش اصلی در شبکه بی سیم شهری، قسمت بی سیم آن است، لذا پیشرفت و کارآمدترشدن شبکه مذکور کاملا وابسته به استاندارد ieee 802.16 است. در استاندارد مذکور، از یک زیر لایه به نام زیر لایه امنیت استفاده شده است، که تمام مکانیزم های امنیتی مربوط به حوزه کانال رادیویی در آن پیاده سازی می گردد. استاندارد ieee 802.16 دارای نسخه های متفاوتی است که دو نسخه اخیرآن در سال های 2004 و 2006 به ترتیب با عنوان نسخه های 2004 و e انتشار یافتند. در این پایان نامه مکانیزم های امنیتی دو نسخه 2004 و e مورد بررسی می گیرد و ضمن معرفی سرویس های امنیتی مورد نیاز در این استاندارد و ارزیابی سرویس های امنیتی پیاده سازی شده، در حد امکان سناریوهای حمله متناظر ارایه می شود. در پایان با پیشنهاد مقدماتی یک معماری جامع امنیتی سعی می شود تا تمام حوزه های امنیتی مطرح در شبکه بی سیم شهری اعم از بخش های بی سیم و با سیم آن بیان و سرویس های امنیتی مورد نیاز در هر یک از حوزه ها معرفی شوند.

در آینده نزدیک استفاده از ابزارهای ارتباطی شخصی چند وضعیتی متداول میشود. این ابزارهای ارتباطی از چندین استاندارد متفاوت حمایت میکنند و قادرند تا در محیط های مختلف، با انتخاب بهترین شبکه موجود و مناسبترین سرویس را به کاربران ارائه دهند. تحت چنین شرایطی دست به دست کردن عمودی ارتباط نیازمند توجه ویژه ای است. در یک سیستم مخابرات سیار سلولی، احتمال قطع ناخواسته ارتباط، در فرایند دست به دست کرن شفاف ارتباط، از مسائل مهمی است که در طراحی سیستمهای ارتباطی بدون سیم مورد توجه قرار میگیرد. قطع ناخواسته ارتباط و شفافیت در دست به دست کردن عمودی ارتباطات، اهمیت بیشتری پیدا میکنند. حل این مسائل به ویژه زمانی پیچیده تر است که شبکه های ارتباطی متفاوت بر مبنای سیاست پیوند ضعیف ترکیب شده باشند. در این رساله به بررسی مساله دست به دست کردن عمودی ارتباط در شبکه های ترکیبی پرداخته میشود. به طور خاص راه حلهایی برای کاهش احتمال قطع ناخواسته ارتباط و نیل به اهداف مورد نظر ارائه و مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت. در این میان سعی میشود تا به ایده محوری خود سازماندهی در طراحی سیستمهای مخابراتی سیار توجه شود. پس از معرفی هر کدام از راه حلهای پیشنهادی با ارائه مدلهای تحلیلی و با استفاده از شبیه سازی به مطالعه بازدهی آنها پرداخته میشود. نتایج شبیه سازی ها و مدلهای تحلیلی نشان میدهند که روشهای پیشنهادی به میزان قابل توجهی و عملکرد فرایند دست به دست کردن عمودی ارتباط را بهبود می بخشد.

شبکه های بدون سیم اقتضایی, یکی از انواع سیستم های ارتباطی بدون سیم و سیار است. حمایت از سرویس های چندرسانه ای در شبکه های بدون سیم، در آینده بسیار متداول خواهد بود. برای ارایه چنین سرویس هایی در شبکه های manet، نیاز است الگوریتم های مسیریابی qos بهبود یابند. در گروهی از شبکه های اقتضایی, میزان مشارکت ترمینال های سیار در مسیریابی و توانایی هر ترمینال در انتقال بسته های پیام دیگران محدود است. به عبارت دیگر, هر گره شبکه قادر است تا در تعداد محدودی از ارتباط ها شرکت نماید. وقتی ایستگاه متحرک دارای میزان مشارکت محدود است، ممکن است برخی از مسیرها مسدود شوند. مسدود شدن مسیرها موجب کاهش نرخ موفقیت الگوریتم های مسیریابی می گردد. هدف از این پایان نامه، مطالعه رفتار الگوریتم های مسیریابی qos در شبکه های با میزان مشارکت محدود و ارایه روش ها و معیارهای مسیریابی مناسب برای کاهش احتمال انسداد مسیر است. در این راستا، مروری بر ویژگی های شبکه های manet، الگوریتم های مسیریابی, معیارهای مسیریابی و مسایل مسیریابی qos موجود در این نوع شبکه ها انجام پذیرفت. در این پایان نامه, پس از معرفی راه حل های پیشنهادی، با استفاده از شبیه سازی به مطالعه بازدهی آنها پرداخته می شود.

شبکه های بی سیم امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته و استفاده از آن ها در حال افزایش است. این مساله باعث شده است که محققان شبکه در پی راه حل هایی برای بهبود عملکرد و افزایش گذردهی شبکه های بی سیم باشند. یکی از این راه حل ها کدینگ شبکه می باشد که از سال 2000 بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پایان نامه برروی بهبود گذردهی شبکه ها ی بی سیم کار شده است. در ابتدا مختصری به معرفی کدینگ شبکه و بررسی مسیریابی آگاه به کدینگ شبکه که موضوع اصلی پایان نامه است پرداخته شده است، در این پایان نامه برروی بهبود عملکرد و افزایش گذردهی پروتکل cope کار شده که در نتیجه کارهای انجام شده برروی این پروتکل منجر به ارائه ی یک پروتکل جدید شده است. در پروتکل cope هنگامی که کانال را ایده آل و بدون خطا در نظر می گیریم عملکرد شبکه خیلی خوب خواهد بود اما در واقعیت کانال دارای نویز می باشد، که باعث ایجاد خطا در رسیدن بسته ها به مقصد می شود. به این دلیل ما ابتدا با در نظر گرفتن احتمال ناموفق بسته ها در ارسال تک پخشی و همه پخشی در ارسال ها احتمال موفقیت را بدست آورده سپس در پروتکل جدید علاوه بر دریافت بسته های محلی، ارسال های همه پخشی و شنود فرصت طلبانه را هم در زمره ی ارسال های نامطمئن قرار می-دهیم. به این ترتیب عدم دریافت بسته از طریق آن ها در قالب پارامترهایی مجزا مدلسازی شده اند و تحلیلی بر اساس دو معیار میزان گم شدن بسته ها و نرخ گذردهی انجام شده است و به محاسبه ی این دو معیار در پروتکل cope و پروتکل ارائه شده پرداخته-ایم، همچنین مقایسه ای را بر حسب این دو معیار انجام داده ایم. در ادامه پروتکل جدید به این صورت ارائه شده است که در سناریوی توپولوژی cope ساده یک گره فرعی اضافه شده که دائم در حال گوش دادن به ارسال های درون شبکه است و آن ها را دریافت و ذخیره می کند که در هنگام رخ دادن خطا بوسیله ی تاخیرهای ایجاد شده در گره فرعی و میانی از آن ها برای کد کردن و ارسال به مقصدها استفاده شود. به طور مثال وقتی دو بسته بدرستی به گره میانی ارسال می شوند در این گره با ایجاد فرصت کدینگ دو بسته کد شده و به مقصدها ارسال می شود، با وجود این که گره فرعی به کانال گوش می دهد و بسته ها را دریافت می کند ولی ارسال نمی کند تا زمان رخ دادن خطا که مثلا یکی از بسته ها به گره میانی نرسد و گره فرعی که دائم درحال گوش دادن است متوجه می شود که گره میانی فرصت کدینگی برای بسته ها ندارد، سپس گره فرعی که از طریق فرصت شنیدن آن 2 بسته را دریافت کرده با فرصت کدینگ ایجاد شده آن دو را کد می کند و به مقصدهایشان ارسال می کند. شبیه سازی آن با نرم افزار ns3 انجام و به مقایسه ی نتایج آن با پروتکل cope پرداخته شده ، و در نهایت مشاهده شد که گذردهی پروتکل ارائه شده بهبود یافته-است.

چکیده ندارد.

شبکه های manet شبکه های ارتباطی فاقد زیرساختار و کنترل کننده های مرکزی هستند که معمولاً برای منظوری خاص، به طور موقت و سریع برپا می شوند. سرعت برپایی شبکه و کاهش وابستگی به زیرساختارها موجب استفاده روزافزون از شبکه های manet در کاربردهای مختلف شهری، نظامی، عملیات جستجو و نجات شده است. گره ها در چنین شبکه ای متحرک بوده و می توانند آزادانه به شبکه اضافه شده و یا شبکه را ترک کنند، از این رو همبندی شبکه به طور پیوسته در حال تغییر است. در این شبکه ها، اگر دو گره در محدوده ارسال رادیویی یکدیگر واقع باشند، به طور مستقیم و در غیر این صورت از طریق مسیری متشکل ازگره های میانی به تبادل اطلاعات می پردازند. زمانی که دو گره متحرک از محدوده ارسال رادیویی یکدیگر خارج شوند، لینک بی سیم بین آنها شکسته خواهد شد. اگر یکی از لینک های تشکیل دهنده مسیر بشکند، کل مسیر بلا استفاده شده و باید لینک شکسته، ترمیم و یا مسیر جدید ساخته شود. اغلب پروتکل های مسیریابی، دنبال یافتن کوتاهترین مسیر هستند، اما تحقیقات نشان داده است که کوتاهترین مسیر در شبکه هایmanet می تواند مسیر بسیار ناپایداری بوده و با یک حرکت کوچک گره به آسانی شکسته شود. با شکست مسیر، نرخ تحویل داده کاهش یافته و میانگین تاخیر و اختلاف تاخیر رسیدن بسته ها افزایش می یابد. از طرفی افزایش سرباره حاصل از ترمیم و یا یافتن مسیر جدید، کارآیی کلی شبکه را کاهش داده و مصرف انرژی گره های متحرک را افزایش می دهد. در این پایان نامه، با استفاده از زمان رفت و برگشت بسته داده و تصدیق متناظر آن در لایه mac، فاصله بین گره های متحرک در شبکه manet تخمین زده شده و پایداری لینک ها به صورت پویا ارزیابی می شوند. سپس پروتکل مسیریابی جدیدی پیشنهاد شده است که بر اساس پایداری لینک ها، مسیرهای پایدارتر را برمی گزیند و با استفاده از اطلاعات وضعیت لینک ها، زمان شکست مسیرها را پیش بینی کرده و قبل از وقوع شکست ابتدا به ترمیم و سپس به یافتن مسیر جدید خواهد پرداخت. پروتکل پیشنهادی با omnet++ شبیه سازی شده و نتایج حاصل از آن در مقایسه با پروتکل مسیریابی aodv نشان دهنده بهبود کارآیی در شرایط مختلف، افزایش قابلیت اطمینان ارسال بسته ها و همچنین افزایش گسترش پذیری پروتکل می باشد.

هدف از بکارگیری شبکه های حسگر صوتی زیرآب، بدست آوردن اطلاعات مورد نظر از اعماق و بستر رودخانه ها، دریاها و اقیانوس ها می باشد. بر این اساس، شبکه های حسگر صوتی زیرآبی کاربردهای گوناگونی دارند که از جمله آنها به مواردی همچون جمع آوری داده های اقیانوس شناسی، کنترل آلودگی دریایی، تحقیقات ساحلی، جلوگیری از بلایا و آسیب های طبیعی، کمک به دریانوردی، تشخیص و ارزیابی منابع نفت و گاز در زیر دریا، کاربردهای نظامی و … می توان اشاره نمود. در این پایان نامه، با معیارقرار دادن مدل تضعیف تورپ، نسبت سیگنال به تداخل برای کانال های صوتی زیرآب تعیین می گردد. از جمله نتایج قابل توجه در مورد نسبت سیگنال به تداخل بدست آمده این است که علیرغم اینکه میزان تضعیف سیگنال صوتی در زیرآب، به فرکانس کار و همچنین پهنای باند وابسته است؛ با این حال، نسبت سیگنال به تداخل با تقریب خوبی به فرکانس وابسته نیست. در ادامه و با بهره گیری از نتیجه بدست آمده، ظرفیت انتقال شبکه های حسگر زیرآبی مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرد. منظور از ظرفیت، بیشترین چگالی فرستنده هایی است که می توانند به صورت همزمان در شبکه حضور داشته باشند، به نحوی که کیفیت سرویس از حدی کمتر نباشد. برای تعیین این ظرفیت، دو حالت متفاوت در نظر گرفته می شود. در حالت اول فرض شده که فاصله بین تمامی زوج فرستنده-گیرنده ها یکسان و ثابت است. بر این اساس، حدود بالا و پایین با بهره-گیری از فرایند نقطه ای پواسون تعیین می گردد. این حدود، وابستگی ظرفیت انتقال شبکه های حسگر صوتی زیرآبی را به پارامترهایی چون بهره گسترش، فاصله بین گیرنده و فرستنده، نسبت سیگنال به تداخل مورد نیاز به عنوان معیاری از کیفیت مخابره و احتمال برون رفت بیان می کنند. در حالت دوم، فرض توانایی کنترل توان توسط فرستنده ها در نظر گرفته می شود. در این حالت نیز حدود بالا و پایین تعیین می شود.

در این پایان نامه رویکرد جدیدی برای حل مسئله کنترل دسترسی به رسانه، خاص شبکه های چند کاناله ارائه گردیده است. این روش مبتنی بر استفاده از یک کانال کنترل مشترک میان کانال های داده مختلف و استفاده از پالس های درخواست باریک (پالس rp) در کانال ویژه این پالس ها برای استفاده موثر از کانال کنترل می باشد. در رویکرد استفاده از کانال کنترل مشترک برای کانال های داده مختلف، که در کار های گذشته سابقه دارد، استفاده کننده ها با مبادله پیام های کنترلی rts/cts/res در کانال کنترل بر سر استفاده از یکی از کانال های داده توافق می کنند. این رویکرد، علاوه بر آنکه ایجاد هماهنگی میان کاربران مختلف را میسر می سازد، پاسخی است به مشکلات مضاعفی که در شبکه های چند کاناله نسبت به شبکه های تک کاناله وجود دارد، مانند مشکل گره پنهان چند کاناله و مشکل کری. استفاده از یک کانال کنترل مشترک برای چندین کانال داده باعث می شود که حجم بالایی از ترافیک به کانال کنترل عرضه شود. این موضوع، در صورت بالا بودن تعداد کانال های داده، می تواند کانال کنترل را به گلوگاهی برای کل سیستم تبدیل کند، تنگنایی که از آن با عنوان اشباع شدن کانال کنترل یاد می شود. در این پایان نامه، برای غلبه بر تنگنای فوق الذکر، از ارسال پالس های درخواست باریک rp در کانال ویژه این کار، برای در اختیار گرفتن و رزرو کردن موثر کانال کنترل استفاده می کنیم. هر گره پیش از ارسال یک بسته rts در کانال کنترل، اقدام به ارسال پالس rp بر روی کانال rp (در صورت برقراری شرایط لازم) می نماید. در این پایان نامه نشان می دهیم که با این رویکرد احتمال تلاقی بسته های rts به شدت کاهش و بازدهی کانال کنترل به نحو موثری افزایش می یابد. ایده استفاده از پالس های rp اولین بار در پایان نامه آقای باطنی برای محیط تک کاناله مطرح شده است. کارایی این پالس ها را در رزرو کردن موثر رسانه، پدیده دیرشنوایی که در ارتباط با گره های ارسال کننده پالس rp مطرح می باشد، محدود می کند. در این پایان نامه برای حل این مسئله ایده ای نو را به کار گرفتیم: به هنگام بروز دیرشنوایی، هر گره درگیر به جای دست کشیدن از ارسال بسته rts در کانال کنترل، اقدام به ارسال این بسته با احتمال مشخص ? می نماید. وجود کانال کنترل مشترک، دو رویکرد برای ارسال acknowledgment(ack) را پیش رو می نهد: رویکرد اول ارسال ack در کانال کنترل، و رویکرد دوم ارسال ack در همان کانالی که بسته داده در آن ارسال شده است. در رویکرد دوم رزرو مکانی بیشتری در کانال داده لازم می شود تا امکان ارسال ack از گیرنده به فرستنده نیز فراهم آید. در رویکرد اول در ازای کاهش فضای رزرو شده در هر یک از کانال های داده، بار ترافیکی کانال کنترل افزایش می یابد. در این پایان نامه برای بررسی تفاوت در میزان فضای رزرو شده در دو رویکرد فوق الذکر، ابتدا دو گونه متفاوت ارتباطی، یعنی ارتباط های یک طرفه و ارتباط های دو طرفه را معرفی کرده، و سپس اقدام به توسیع مفهوم بستر مکانی لازم نمودیم. در ادامه یک سیستم پایه یعنی سیستمی که امکان باز استفاده مکانی در آن وجود ندارد را تعریف کردیم، و عملکرد سیستم های مبتنی بر دو گونه ارتباطی یک طرفه و دو طرفه را از نقطه نظر بستر مکانی لازم با این سیستم پایه مقایسه کردیم. این مقایسه ها با تعریف پارامتر جدیدی با عنوان ضریت بستر مکانی لازم و از طریق شبیه سازی انجام پذیرفت.

شبکه داده 1553 در دهه 1970 جهت ارتباط دیجیتال سیستم های هوایی ایجاد شد. با رشد و توسعه این شبکه به عنوان یک شبکه با قابلیت اطمینان بسیار بالا، از آن در بسیاری از صنایع دیگر نیز بهره گرفته شد. این استاندارد در ماهواره ها، شاتل های فضایی و حتی ایستگاه فضایی بین المللی به کار گرفته شده و می شود. کاربردهای عمومی این استاندارد بسیار گسترده و متنوع هستند. این استاندارد در وسیله های نقلیه بزرگ، کشتی ها، سوخت رسان های هوایی، بمب افکن ها، پرنده های مختلف و هلیکوپترها به کار گرفته شده است. با استفاده از این شبکه بسیاری از اتصالات نقطه به نقطه در هواپیما ها حذف شده و گسترش و تغییر در سیستم ها به راحتی انجام می-شود. ایده بسیاری از شبکه های صنعتی و عمومی امروزی (مانند can، profibus، usb و ...) برگرفته از این شبکه است. با توجه به محدود بودن سرعت انتقال اطلاعات در شبکه 1553 و کند بودن روند تغییر در این استاندارد به عنوان یک استاندارد با قابلیت اطمینان بسیار بالا، جهت رشد و توسعه این شبکه و اتصال پایانه های بیشتر توسط این شبکه به یکدیگر، باید روشی به کار برد که بتوان بر روی بستر موجود داده های بیشتری منتقل نمود. یکی از روش های موجود استفاده از چندین باس مرتبط است. برای ایجاد چندین باس که کمترین ارتباط را با یکدیگر داشته باشند باید پایانه های مختلف را طوری در کنار یکدیگر قرار داد که یک پایانه بیشترین ارتباط را با پایانه هایی داشته باشد که در همان زیر شبکه هستند. برای نیل به این هدف می توان از تقسیم بندی گراف ها کمک گرفت. تقسیم بندی گراف ها از جمله مسائل پیچیده با کاربردهای فراوان است. در این مسئله یک گراف وزن دار به چند گراف کوچکتر تقسیم می گردد. گراف های کوچکتر باید به گونه ای انتخاب گردند که ارتباط بین گراف ها کمترین وزن ممکن را داشته باشد. از جمله کاربرد های این مسئله می توان به شبکه ها، طراحی سیستم ها و مدارات vlsi اشاره کرد. اولین روش موجود برای این مساله، جستجوی کامل است که از نظر زمانی از جمله مسائل np-complete به شمار می رود و بسیار زمانبر است. به همین دلیل به روش های دیگری نیاز است تا بتوان برای یک گراف نمونه این مسئله را در زمان مناسب حل نمود. روش های زیادی برای حل این مسئله پیشنهاد شده است که هیچکدام نمی تواند به صورت کامل این مسئله را حل نماید. مشهورترین این الگوریتم ها عبارتند از کارنیگان-لین، جستجوی ممنوعه، روش گرم کردن و سرد کردن، الگوریتم های چند مرحله ای و ... که برخی از این الگوریتم ها تنها برای دسته بندی به دو بخش به کار می روند. در این پایان نامه یک روش جدید برای حل این مسئله ارائه می گردد و این روش برای حل مشکل محدودیت سرعت، بر روی باس داده 1553 اجرا و با استفاده از تعدادی گراف تولید شده تصادفی، شبیه سازی می-گردد. سپس نتایج حاصله با روش جستجوی کامل مقایسه می گردد. این نتایج نشان دهنده عملکرد مناسب الگوریتم در یافتن پاسخ در زمان کوتاه و با درصد خطای کم، می باشد.

از جمله موضوعات مطرح در شبکه های محلی بی سیم، افزایش گذردهی از یکسو و دسترسی عادلانه ترمینال ها به کانال از سوی دیگر است. در شبکه های محلی بی سیم گسترده، امکان استفاده مجدد از کانال برای ترمینال هایی که به اندازه کافی از یکدیگر فاصله دارند، وجود دارد. این استفاده مجدد که به آن باز استفاده مکانی می گوییم، سبب افزایش گذردهی شبکه می شود. اما برقراری عدالت در استفاده از رسانه، از دیگر نیازهای این شبکه هاست. عدالت به طور متداول در شبکه، به معنای اختصاص نسبت مشخصی از ظرفیت کانال به هر گره یا محاوره است. در شبکه های سیمی برای پیاده سازی عدالت در رابطه با سرویس ارائه شده توسط یک خط از الگوریتم های مختلفی استفاده می شود که همگی به صورت متمرکز هستند، لذا پیاده سازی این الگوریتم ها به صورت غیرمتمرکز در شبکه های محلی بی سیم، به آسانی امکان پذیر نیست. علاوه بر نیاز به حصول عدالت به صورت غیرمتمرکز، چالش های دیگری نیز در ارتباط با تأمین عدالت در این شبکه ها وجود دارد. از آن جمله، دشواری تعمیم مفهوم عدالت در شرایطی است که امکان بهره گیری از بازاستفاده مکانی در شبکه وجود دارد. همچنین در یک شبکه گسترده، مسائل عدالت و دستیابی به گذردهی بیشتر از طریق بازاستفاده مکانی، همیشه با همدیگر هماهنگ نیستند و برقراری عدالت کامل می تواند سبب کاهش شدید گذردهی شود. روش های مختلفی جهت برقراری عدالت و در عین حال افزایش گذردهی شبکه مطرح شده اند؛ در این تحقیق به توضیح و بررسی برخی از این روش ها پرداخته و اثبات خواهیم نمود که یکی از این روشها در محیط کاملاً متصل و تحت شرایط خاص قادر به برقراری عدالت است. همچنین جهت دستیابی به گذردهی بیشتر در شبکه های محلی بی سیم توسعه یافته به کمک باز استفاده مکانی و در عین حال رعایت عدالت در دسترسی به رسانه، مفهومی از عدالت را ارائه می نماییم که می تواند این بده و بستان را به گونه ای مناسب حل کند. در این تحقیق علاوه بر پیشنهاد این مفهوم، الگوریتمی جهت پیاده سازی آن ارائه می کنیم و اثبات می نماییم که این الگوریتم، عدالت مورد نظر ما را پیاده سازی می کند.

در سال های اخیر, به دلیل رشد بی سابقه تقاضای استفاده از ارتباطات بی سیم و همچنین محدودیت پهنای باند به عنوان منبع اصلی مورد نیاز, روش هایی به منظور استفاده بهینه از پهنای باند ارائه شده اند. از جمله این روش ها می توان به uwb و رادیوی هوشمند (cognitive radio) اشاره کرد. در این تحقیق, به مطالعه و بررسی رادیوی هوشمند پرداخته می شود. یکی از مباحث مهم در رادیوی هوشمند, به اشتراک گذاشتن طیف, بین کاربران مختلف شبکه, به منظور بیشینه کردن بازده کل شبکه است. از جمله ابزارهای مورد استفاده برای نیل به این منظور, تحلیل ساختارها و طراحی سیستم ها بر اساس نظریه بازی ها (game theory) می باشد. برقراری نوعی عدالت از جمله اهدافی است که همواره در تقسیم یک منبع بین چند خواهان مطرح بوده است. از جمله روش های دسترسی به منبع به صورت غیرمتمرکز, استفاده از یکی از زیرشاخه های علم نظریه بازی ها با نام مکانیزم های حراج می باشد. بدین ترتیب, هر فرد خواهان, با توجه به حد نیاز خود به منبع (در سیستم های مخابراتی از این حد با نام کیفیت سرویس (qos) یاد می شود) هزینه می کند و عدالت به نحوی که برای همه کاربران رضایت بخش باشد, اعمال خواهد شد. در این تحقیق, با استفاده از یکی از روش های مطرح در حراج, کاربران شبکه بی سیم به صورت توزیع شده به طیف دسترسی پیدا می کنند. در ابتدا به بررسی روش های موجود برای پیاده سازی لایه mac برای کاربران شبکه های بی سیم (از جمله wimax و wlan ) پرداخته می شود. سپس, روش های ارائه شده برای حل این مسأله که از نظریه بازی ها بهره برده اند بررسی خواهند شد. در ادامه, الگوریتم ارائه شده تبیین می گردد. این الگوریتم که به صورت توزیع شده و توسط کاربران موجود در شبکه بی سیم اجرا می شود, مبتنی بر تئوری حراج بوده و نحوه دسترسی به طیف را برای دو نوع کاربر موجود در شبکه مشخص می کند. این دو دسته عبارتند از کاربران اصلی که مجوز استفاده از طیف را دارند و کاربران دسته دوم که در صورت عدم تمایل کاربران اصلی به استفاده از طیف و با هماهنگی آن ها - از طریق حراج- اقدام به استفاده از طیف می نمایند. شبیه سازی الگوریتم برای انواع شبکه های بی سیم در محیط مجازی و مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از راه حل بهینه مسأله, مرحله دیگر تحقیق را تشکیل می دهد. برای دستیابی به پاسخ ایده آل از الگوریتم هائی که فرض بر وجود یک واحد مرکزی در شبکه می گذارند - این واحد مرکزی با هزینه بالائی تمامی اطلاعات شبکه را در اختیار دارد - و مسأله تخصیص طیف به کاربران مختلف را به صورت بهینه یا شبه بهینه حل می کنند, بهره برده می شود.

در صورت وقوع حادثه ای مانند زلزله، حضور انسان ها در محیط می تواند خطرآفرین باشد و بهتر است از ربات ها برای امدادرسانی استفاده شود. یک محدودیت زمانی در زمان امدادرسانی به مصدومین و باتری ربات ها وجود دارد؛ ربات های امدادرسان باید بتوانند در یک زمان مشخص مناطق بیشتری از محیط را جستجو کنند تا در نهایت مصدومین بیشتری شناسایی شوند. گروه ربات های امدادرسان برای این منظور و برای هماهنگ کردن جستجوی خود با یکدیگر و جلوگیری از جستجوی مناطق تکراری در محیط، از یک نقشه اشتراکی استفاده می کنند. اطلاعات جمع آوری شده و نمایش بصری آن می تواند یک نقشه شبکه اشغال باشد که نواحی اشغال شده، اشغال نشده و جستجو نشده را نشان دهد. ضمن آنکه می توان مکان مصدومین و راه رسیدن به آنها را نیز در نقشه نشان داد. استفاده از چند ربات به جای یک ربات در جستجوی محیط، مشکلاتی را نیز مانند ناسازگاری در اطلاعات، برخورد ربات ها با هم و چگونگی ادغام نقشه های ربات ها با هم را ایجاد می کند که باید در نظر گرفته شوند. در این پایان نامه، نقشه ای به نام «شبکه تاریخچه پویش» ارائه شده است که همراه با نقشه شبکه اشغال بین ربات ها به اشتراک گذاشته شده و هماهنگی بین ربات های جستجوگر گروه را بهبود می بخشد. این روش معیار مناسب تری نسبت به روش های متداول برای گزینش هدف های میانی ربات ها به کار می گیرد. برتری به کارگیری شبکه تاریخچه پویش به جای روش های متداول که تنها از انتخاب نزدیک ترین پیشگام ها به عنوان هدف میانی ربات ها در نقشه شبکه اشغال برای هماهنگ کردن چند ربات استفاده می کنند، این است که ربات ها تلاش می کنند با نگه داری تاریخچه پویش ربات ها در زمین، نقاط «کمتر پویش شده» در محیط را شناسایی کرده، هر کدام از ربات ها یکی از این نقطه ها را به عنوان هدف برگزیده و طراحی مسیر مناسبی برای رسیدن به آن انجام دهد. هدف های ربات ها مجزا از هم و با فاصله مناسب گزینش می شوند تا در حد امکان همه محیط توسط ربات ها جستجو شود؛ در حالی که در روش های دیگر، اولویت بیشتر در گزینش نزدیک ترین پیشگام به ربات است. این معیار هر چند در راهکار جدید نیز در نظر گرفته شده است، اما در اولویت نیست. هدف اصلی راهکار جدید، جستجوی بهینه ربات ها و غلبه بر محدودیت زمانی و در عین حال حفظ کارآیی روش است. همچنین در حین تولید نقشه شبکه اشغال، یک نقشه گراف گرا شامل «تقاطع» ها در محیط به عنوان گره ها که اجزای ساختاری اصلی محیط هستند ساخته می شود. این نقشه در پیمایش های بعدی ربات ها می تواند به کارگرفته شود تا نیاز به پردازش های دوباره همه اجزای محیط نباشد و جستجو و طراحی مسیر با سرعت بیشتری انجام شود. برای شناسایی تقاطع ها یک روش بهبود یافته معرفی شده است. در این روش، برخلاف روش های متداول که نقشه گراف گرا را از پردازش نقشه شبکه اشغال به دست می آورند، اطلاعات مکان گره ها که همان تقاطع ها در محیط هستند، مستقیماً از محیط به وسیله «شناسایی فضاهای باز» در داده های حسگر پوینده لیزری به دست می آیند.

شبکه های اتصالات و مسیریابی،از مسائل بسیار مهم در طراحی سیستمهای چندپردازنده مبتنی بر مبادله پیام هستند. با توجه به اینکه با افزایش تعداد پردازنده ها در این سیستم ها و پیچیده تر شدن آنها احتمال بروز خرابی افزایش می یابد، تحمل پذیر خطا بودن این سیستمها، اجتناب ناپذیر است . یکی از راهکارهای مناسب برای رسیدن به این هدف ، استفاده از الگوریتم های مسیریابی تحمل پذیر خطا در سیستم است . در روشهای کلاسیک مسیریابی، عموما" از اطلاعات محلی استفاده می شود. علت این امرساده بودن مدیریت اطلاعات و حجم کم محاسبات لازم برای یافتن مسیر و حافظه مورد نیاز است . با این حال ایراد این روشها، بهینه نبودن پاسخ آنهاست . با استفاده از اطلاعات سراسری در مسیریابی می توان، به مسیرهای کوتاه تری رسید اما، نگهداری اطلاعات خرابی شبکه و پرازش آنها مانع اصلی در این راستا است . در این زمینه بهره گیری از تکنیکهای محاسبات نرم، می تواند راه گشا باشد. در این پایان نامه پس از بررسی شبکه های اتصالات سیستمهای چندپردازنده، مسائل مربوط به مسیریابی در این شبکه ها، شبکه های عصبی و کاربرد آنها در مسیریابی، روشهای مسیریابی تحمل پذیر خطا با استفاده از شبکه های عصبی برای شبکه های اتصالات ابرمکعب و توری ارائه خواهد شد. علت انتخاب این شبکه های اتصالات ، عمومیت کاربرد آنها در طراحی و پیاده سازی بسیاری از سیستمهای چند پردازنده موجود است .