51 |
Task Scheduling Using Discrete Particle Swarm Optimisation / Schemaläggning genom diskret Particle Swarm OptimisationKarlberg, Hampus January 2020 (has links)
Optimising task allocation in networked systems helps in utilising available resources. When working with unstable and heterogeneous networks, task scheduling can be used to optimise task completion time, energy efficiency and system reliability. The dynamic nature of networks also means that the optimal schedule is subject to change over time. The heterogeneity and variability in network design also complicate the translation of setups from one network to another. Discrete Particle Swarm Optimisation (DPSO) is a metaheuristic that can be used to find solutions to task scheduling. This thesis will explore how DPSO can be used to optimise job scheduling in an unstable network. The purpose is to find solutions for networks like the ones used on trains. This in turn is done to facilitate trajectory planning calculations. Through the use of an artificial neural network, we estimate job scheduling costs. These costs are then used by our DPSO meta heuristic to explore a solution space of potential scheduling. The results focus on the optimisation of batch sizes in relation to network reliability and latency. We simulate a series of unstable and heterogeneous networks and compare completion time. The baseline comparison is the case where scheduling is done by evenly distributing jobs at fixed sizes. The performance of the different approaches is then analysed with regards to usability in real-life scenarios on vehicles. Our results show a noticeable increase in performance within a wide range of network set-ups. This is at the cost of long search times for the DPSO algorithm. We conclude that under the right circumstances, the method can be used to significantly speed up distributed calculations at the cost of requiring significant ahead of time calculations. We recommend future explorations into DPSO starting states to speed up convergence as well as benchmarks of real-life performance. / Optimering av arbetsfördelning i nätverk kan öka användandet av tillgängliga resurser. I instabila heterogena nätverk kan schemaläggning användas för att optimera beräkningstid, energieffektivitet och systemstabilitet. Då nätverk består av sammankopplade resurser innebär det också att vad som är ett optimalt schema kan komma att ändras över tid. Bredden av nätverkskonfigurationer gör också att det kan vara svårt att överföra och applicera ett schema från en konfiguration till en annan. Diskret Particle Swarm Optimisation (DPSO) är en meta heuristisk metod som kan användas för att ta fram lösningar till schemaläggningsproblem. Den här uppsatsen kommer utforska hur DPSO kan användas för att optimera schemaläggning för instabila nätverk. Syftet är att hitta en lösning för nätverk under liknande begränsningar som de som återfinns på tåg. Detta för att i sin tur facilitera planerandet av optimala banor. Genom användandet av ett artificiellt neuralt nätverk (ANN) uppskattar vi schemaläggningskostnaden. Denna kostnad används sedan av DPSO heuristiken för att utforska en lösningsrymd med potentiella scheman. Våra resultat fokuserar på optimeringen av grupperingsstorleken av distribuerade problem i relation till robusthet och letens. Vi simulerar ett flertal instabila och heterogena nätverk och jämför deras prestanda. Utgångspunkten för jämförelsen är schemaläggning där uppgifter distribueras jämnt i bestämda gruperingsstorlekar. Prestandan analyseras sedan i relation till användbarheten i verkliga scenarion. Våra resultat visar på en signifikant ökning i prestanda inom ett brett spann av nätverkskonfigurationer. Det här är på bekostnad av långa söktider för DPSO algoritmen. Vår slutsats är att under rätt förutsättningar kan metoden användas för att snabba upp distribuerade beräkningar förutsatt att beräkningarna för schemaläggningen görs i förväg. Vi rekommenderar vidare utforskande av DPSO algoritmens parametrar för att snabba upp konvergens, samt undersökande av algoritmens prestanda i verkliga miljöer.
|
52 |
LiDAR-Equipped Wireless Sensor Network for Speed Detection on Classification Yards / LiDAR-utrustat sensornätverk för hastighetsmätning på rangerbangårdarOlsson, Isak, Lindgren, André January 2021 (has links)
Varje dag kopplas tusentals godsvagnar om på de olika rangerbangårdarna i Sverige. För att kunna automatiskt bromsa vagnarna tillräckligt mycket är det nödvändigt att veta deras hastigheter. En teknik som har blivit populär på sistone är Light Detection and Ranging (LiDAR) som använder ljus för att mäta avstånd till objekt. Den här rapporten diskuterar design- och implementationsprocessen av ett trådlöst sensornätverk bestående av en LiDARutrustad sensornod. Designprocessen gav en insikt i hur LiDAR-sensorer bör placeras för att täcka en så stor yta som möjligt. Sensornoden var programmerad att bestämma avståndet av objekt genom att använda Random Sample Consensus (RANSAC) för att ta bort outliers och sen linjär regression på de inliers som detekterats. Implementationen utvärderades genom att bygga ett litet spår med en låda som kunde glida fram och tillbaka över spåret. LiDAR- sensorn placerades med en vinkel vid sidan om spåret. Resultaten visade att implementationen både kunde detektera objekt på spåret och också hastigheten av objekten. En simulation gjordes också med hjälp av en 3D-modell av en tågvagn för att se hur väl algoritmen hanterade ojämna ytor. LiDAR-sensorn i simuleringen hade en strålavvikelse på 0_. 30% av de simulerade mätvärdena gjordes om till outliers för att replikera dåliga väderförhållanden. Resultaten visade att RANSAC effektivt kunde ta bort outliers men att de ojämna ytorna på tåget ledde till felaktiga hastighetsmätningar. En slutsats var att en sensor med en divergerande stråle möjligtvis skulle leda till bättre resultat. Framtida arbete inkluderar att utvärdera implementationen på en riktig bangård, hitta optimala parametrar för algoritmen samt evaluera algoritmer som kan filtrera data från ojämn geometri. / Every day, thousands of train wagons are coupled on the multiple classification yards in Sweden. To be able to automatically brake the wagons a sufficient amount, it is a necessity to determine the speed of the wagons. A technology that has been on the rise recently is Light Detection and Ranging (LiDAR) that emits light to determine the distance to objects. This report discusses the design and implementation of a wireless sensor network consisting of a LiDAR-equipped sensor node. The design process provided insight into how LiDAR sensors may be placed for maximum utilization. The sensor node was programmed to determine the speed of an object by first using Random Sample Consensus (RANSAC) for outlier removal and then linear regression on the inliers. The implementation was evaluated by building a small track with an object sliding over it and placing the sensor node at an angle to the side of the track. The results showed that the implementation could both detect objects on the track and also track the speed of the objects. A simulation was also made using a 3D model of a wagon to see how the algorithm performs on non-smooth surfaces. The simulated LiDAR sensor had a beam divergence of 0_. 30% of the simulated measurements were turned into outliers to replicate bad weather conditions. The results showed that RANSAC was efficient at removing the outliers but that the rough surface of the wagon resulted in some incorrect speed measurements. A conclusion was made that a sensor with some beam divergence could be beneficial. Future work includes testing the implementation in real-world scenarios, finding optimal parameters for the proposed algorithm, and to evaluate algorithms that can filter rough geometry data.
|
53 |
The effect of network coexistence on the performance of wireless sensor networksRos Fornells, Oriol January 2016 (has links)
With the coming growth in Internet of Things (IoT) applications, we can expect environ-ments with many independent networks operating in nearby locations. Wireless Sensor Networks (WSN), which have become popular during the last few years, are the main type of networks used in IoT. The IEEE 802.15.4 protocol designed for low-rate wireless personal area networks has been widely adopted for this kind of network. Together with ZigBee, this protocol is gaining increasing interest from the industry, as they are con-sidered a universal solution for low-cost, low-power, wireless connected monitoring and control devices. Internetwork interference issues in IEEE 802.15.4 networks can be a ma-jor problem because of the extensive use of wireless channels. In this thesis, an in-depth simulation study of the internetwork interferences is performed using Castalia, a widely used network simulator. We focus on the beacon collision problem, as it has been proved to be the main cause of performance degradation for coexisting networks. We carry out a prestudy of the main node simulation parameters to setup the different scenarios. Then, we evaluate how the overlap of the active periods and the location of the nodes affect the network performance. We continue with a network coexistence analysis to study the inter-action of two networks of two nodes and their performance regarding the beacon reception rate. We show that there are significantly different operation regions, depending on the network location. Following this, a probabilistic analysis is carried out in order to obtain an average beacon reception rate depending on the size of the area considered. Finally, we discuss available beacon collisions avoidance methods, taking into account the detailed simulation results. Our conclusions have theoretical and practical implications for the design of wireless sensor networks, and for the evaluation of beacon collisions avoidance schemes. / Med den kommande tillväxten i sakernas Internet (IoT) applikationer är miljöer med många oberoende nätverk som verkar på närliggande ställen väntat. Trådlösa sensornätverk (WSN), som har blivit populära under de senaste åren, är den vanligaste typen av nät som används i sakernas Internet. IEEE 802.15.4 protokollen, konstruerad för låghastighet trådlösa personlig area nätverk, har fått stor spridning för WSNs. Tillsammans med ZigBee, får de en snabb ökat intresse från industrin, eftersom de betraktas som en universallösning för låg kostnad låg energi trådlös anslutning för övervaknings- och kontrollinstrument. Internätverk interferens i IEEE 802.15.4 nätverk kan vara ett stort problem på grund av den omfattande användningen av trådlösa kanaler. I denna avhandling är en djupgående simulation studie utfört med hjälp av Castalia, ett utbrett använt nätverk simulator. Vi fokuserar på beacon kollisionsproblem, eftersom det har visat sig vara den främsta orsaken till prestandaförsämring för samexisterande nätverk. Vi utför en förstudie av den viktigaste simulation parametrarna för att bestemma de olika scenarierna. Sedan utvärderar vi hur överlappningen av de aktiva perioderna och placeringen av noderna påverkar nätverkets prestanda. Vi fortsätter med en nätverksamexistens analys för att studera interaktionen mellan två nätverk av två noder, och deras prestanda avseende beacon mottagnings kvot. Vi visar att det finns betydligt olika operationsområdena, beroende på nätverksens placering. Därefter är en sannolikhetsanalys utfört för att erhålla en genomsnittlig beacon mottagnings kvot, beroende på storleken på betraktade områden. Slutligen diskuterar vi tillgängliga metoder för att undvika beacon kollision, med hänsyn till de detaljerade simuleringsresultaten. Våra slutsatser har teoretiska och praktiska kon-sekvenser för utformningen av trådlösa sensornätverk, och för utvärderingen a metoder för att undvika beacon kollision.
|
54 |
M-MIMO Map Based Positioning in Wireless Networks / M-MIMO Kartbaserad Positionering i Trådlösa NätverkXu, Zitong January 2021 (has links)
The next generation 5G systems has attracted more and more attention to the rapid development of information and communication technology (ICT). Positioning is an important research area in 5G mobile networks, especially in M-MIMO wireless networks. Because the base station needs to have a knowledge of the position of the user equipment, which can direct the signal to the user equipment while reducing interference and hence improve the user throughput. But the problem is that it is difficult to determine position when users are in NLOS scenarios. In the master thesis, we conclude the existing positioning method by the literature review, as well as get the inspiration to design our research environment. Through the MATLAB simulation, we restore the Madrid city three-dimensional environment, design and confirm a new method for the positioning by the AoA and the path power in NLOS scenarios. Our results indicate that the new positioning method demonstrates a nice performance of the accurate level even in the NLOS scenarios, in which the error of the position of the user equipment is within o.5 meters. Although the method is very sensitive to the strange signal paths, we can use the path with the strongest path power to overcome this problem. Meanwhile, the performance of our new positioning method is not impacted by the existence of the scattering loss. / Nästa generations 5G-system har fått mer och mer uppmärksamhet åt den snabba utvecklingen av informations- och kommunikationsteknik (IKT). Positionering är ett viktigt forskningsområde i 5G-mobilnät, särskilt i trådlösa M-MIMO-nätverk. Eftersom basstationen behöver ha kunskap om användarutrustningens position, vilket kan rikta signalen till användarutrustningen samtidigt som störningen minskas och därmed förbättra användarens genomströmning. Men problemet är att det är svårt att bestämma positionen när användare är i NLOS-scenarier. I magisteruppsatsen avslutar vi den befintliga positioneringsmetoden genom litteraturöversikten och får inspiration att designa vår forskningsmiljö. Genom MATLAB-simuleringen återställer vi stadens tredimensionella miljö, designar och bekräftar en ny metod för positionering av AoA och bankraften i NLOS-scenarier. Våra resultat indikerar att den nya positioneringsmetoden visar en bra prestanda för den exakta nivån även i NLOS-scenarierna, där felet i användarutrustningens position ligger inom o.5 meter. Även om metoden är mycket känslig för de konstiga signalvägarna kan vi använda banan med den starkaste vägkraften för att övervinna detta problem. Samtidigt påverkas inte vår nya positioneringsmetod av spridningsförlusten.
|
55 |
Velocity Control of a Mobile Charger in a Wireless Rechargeable Sensor Network / Hastighetsreglering av en Mobil Laddare i ett Trådlöst Laddningsbart SensornätverkHaltorp, Emilia January 2023 (has links)
Wireless sensor networks (WSN) are one of the most rapidly evolving technical areas right now. They can be used in a lot of different applications, environmental monitoring and health applications being two examples. The sensors can be placed in hazardous and remote environments since there is no need for cabling or manual maintenance. One of the biggest problems and constraints of today's WSNs is the limited energy capacity of the sensor nodes. Eventually they will be power-depleted, and the network will be dead. A solution to this can be wireless energy transfer technology which makes it possible to recharge sensor nodes with the help of a mobile charger and prolong the lifetime of networks. This thesis aims to investigate how the charging completion time can be reduced by considering that the charger can charge while moving and by controlling its velocity. The charging completion time is the time from when the charger starts charging the first node until it returns to that starting point. For this, a two-dimensional WSN was defined that contains sensor nodes and a mobile charger. Anchor nodes, which the charger travels between were defined by choosing the nodes with most neighbors within a defined charging radius. The traveling salesman problem were used to find a path that the charger travels along. A simulation environment was developed in Python to execute tests. The results show that the charging while moving approach with controlled velocity could reduce the charging completion time with up to 20%. It was also ascertained that this approach works better in dense networks than in sparse. / Trådlösa sensornätverk är ett av de snabbast växande tekniska områdena just nu. De har många olika användningsområden, miljöövervakning och olika hälsotillämpningar är två exempel. Sensorerna kan placeras i farliga och avlägsna miljöer eftersom det inte finns något behov av kablar eller manuellt underhåll. Ett av de största problemen och begränsningarna på dagens trådlösa nätverk är den begränsade energikapaciteten hos sensornoderna. Slutligen kommer de att bli tömda på ström och nätverket kommer att dö. En lösning på detta kan vara trådlös strömöverföring vilket gör det möjligt att ladda sensorerna med hjälp av en mobil laddare och därmed förlänga livstiden på nätverket. Syftet med detta examensarbete är att undersöka hur slutförandetiden för laddningen kan reduceras i betraktande av att laddaren kan ladda när den rör sig samt att reglera laddaren hastighet. Slutförandetiden för laddningen är den tid det tar från att laddaren börjar ladda den första sensor-noden tills att den kommer tillbaka till punkten den startade på. För att göra detta definierades ett två-dimensionellt trådlöst sensornätverk som bestod av sensornoder och en mobil laddare. Ankarnoder, vilka laddaren rörde sig emellan, definierades genom att hitta de noder med flest antal grannar inom en bestämd laddningsradie. Handelsresandeproblemet användes för att bestämma rutten som laddaren färdas längs. En simuleringsmiljö utvecklades i Python för att utföra testerna i. Resultaten visar att med laddaren som laddade när den rörde på sig samt hade reglerad hastighet kunde slutförande-tiden för laddning reduceras med upp till 20%. Det kunde även konstateras att detta tillvägagångssätt fungerar bättre i täta nätverk än i glesa.
|
56 |
Trådlösa Nätverk : säkerhet och GPUde Laval, johnny January 2009 (has links)
Trådlosa nätverk är av naturen sårbara for avlyssning för att kommunikationen sker med radiovagor. Därfor skyddas trådlosa nätverk med kryptering. WEP var den första krypteringsstandarden som användes av en bredare publik som senare visade sig innehålla flera sårbarheter. Följden blev att krypteringen kunde förbigås på ett par minuter. Därför utvecklades WPA som ett svar till sårbarheterna i WEP. Kort därefter kom WPA2 som är den standard som används i nutid. Den svaghet som kan påvisas med WPA2 finns hos WPA2-PSK när svaga lösenord används. Mjukvaror kan med enkelhet gå igenom stora uppslagsverk för att testa om lösenord går att återställa. Det är en process som tar tid och som därför skyddar nätverken i viss mån. Dock har grafikprocessorer börjat användas i syfte för att återställa lösenord. Grafikkorten är effektivare och återställer svaga lösenord betydligt snabbare än moderkortens processorer. Det öppnar upp for att jämföra lösenord med ännu större uppslagsverk och fler kombinationer. Det är vad denna studie avser att belysa; hur har grafikkortens effektivitet påverkat säkerheten i trådlösa nätverk ur ett verksamhetsperspektiv. / Wireless networks are inherently vulnerable for eavesdropping since they use radio waves to communicate. Wireless networks are therefore protected by encryption. WEP was the first encryption standard that was widely used. Unfortunately WEP proved to have several serious vulnerabilities. WEP could be circumvented within few minutes. Therefore WPA was developed as a response to the weak WEP. Shortly thereafter WPA2 was released and are now being used in present. The only weakness with WPA2 is in the subset WPA2-PSK when weak passwords are being used. Software could easily go through large dictionaries to verify if a password could be recovered. But that is time consuming and therefore providing wireless networks limited protection. However a new area of use with advanced graphic cards has showed that it is providing a faster way of recovering passwords than the ordinary processor on the motherboard. That opens up for the larger use of dictionaries and the processing of words or combinations of words. That is what this study aims to shed light on. How the efficiency of the graphic cards have affected security in wireless networks from a corporate perspective of view.
|
57 |
Utvärdering av nätverkssäkerheten på J Bil AB / Evaluation of the network security at J Bil ABAhmed, Olfet, Saman, Nawar January 2013 (has links)
Detta examensarbete är en utvärdering av nätverkssäkerheten hos J BiL AB, både på social och teknisk nivå. Företaget är beroende av säkra Internet-anslutningar för att nå externa tjänster och interna servrar lokaliserade på olika geografiska platser. Företaget har ingen IT-ansvarig som aktivt underhåller och övervakar nätverket, utan konsulterar ett externt dataföretag. Syftet med examensarbetet är att utvärdera säkerheten, upptäcka brister, ge förbättringsförslag och till viss del implementera lösningar. För att undersöka säkerheten har observationer och intervjuer med personalen gjorts och ett flertal attacker mot nätverket har utförts. Utifrån den data som samlats in kunde slutsatsen dras att företaget har brister vad gäller IT-säkerheten. Framförallt den sociala säkerheten visade sig ha stora luckor vilket till stor del beror på att de anställda varken har blivit utbildade eller fått någon information om hur de ska hantera lösenord, datorer och IT-frågor i allmänt. Förbättringsförslag har getts och viss implementation har genomförts för att eliminera bristerna. De anställda har även med hjälp av en IT-policy och föreläsning blivit utbildade i hur de ska agera och tänka kring IT-relaterade säkerhetsfrågor. / The aim of this project is to evaluate the network security at J Bil AB. The focus will be on both social and technical issues. For the employees to be able to con-nect to remote servers and external services and perform their daily work tasks, secure connections is needed. J Bil Ab has no IT manager who actively maintains and monitors the network; rather they consult a computer company when changes and implementations are required. The projects’ goal is to identify gaps, come up with suggestions for improvement and to some extent implement so-lutions. To do this, an observation of the employees hav been made, an inter-view have been held, and several attacks on the network have been performed. Based on the data collected, it was concluded that the company has shortcom-ings in IT security. Above all, the social security appeared to have major gaps in it and that is mainly because the lack of knowledge among the employees and they have never been informed of how to manage their passwords, computers and IT issues in general. Suggestions for improvement have been given and some implementations have been performed to eliminate the deficiencies.
|
58 |
Wi-Fi 6E Performance Evaluation in Industrial Scenarios / Wi-Fi 6E Prestationsutvärdering i industriella scenarierRong, Wenqi January 2021 (has links)
As Industry 4.0 keeps approaching, the quality of data communication in industrial scenarios is increasingly important to support a high degree of automation and intelligence in factories. Wi-Fi 6E, the latest advanced wireless local-area network standard, comes with new 6 GHz unlicensed spectrum, a new access method named Orthogonal Frequency Division Multiple Access, and even more features. Accordingly, Wi-Fi 6E can be a promising candidate technology for an industrial wireless network. To fulfill industrial applications, Wi-Fi 6E is challenged with high communication requirements and a massive number of devices to support. Since the cutting-edge Wi- Fi 6E systems have not been widely deployed practically, simulations are required to evaluate the performance of Wi-Fi 6E in industrial scenarios. Based on an event-based simulator from Ericsson, we performed simulations covering not only single access point scenarios with periodic traffic, but also scenarios where multiple applications and generations of Wi-Fi systems coexist. Finally, a large-area industry scenario with frequency planning applied was evaluated. Through simulation results and analysis, we conclude that Wi-Fi 6E performs well in most of our tested scenarios. Compared to legacy Wi-Fi 5,Wi-Fi 6E performs better when subject to uplink traffic, and is more suitable for handling a massive number of devices or high packet rate traffic due to its unique multi-user accessing. However, Wi-Fi 6E can have poor performance when performing multi-user transmission with applications that have complex traffic and millisecond-level latency requirement. In some cases, Wi-Fi 6E performs worse than Wi-Fi 5 while handling multiple applications whose packet sizes vary a lot. Moreover, with the increase in factory scales, Wi-Fi 6E can have a magnificent performance drop, almost 100%, through the regulatory requirements in the new 6 GHz unlicensed band. / När Industri 4.0 fortsätter att närma sig blir datakommunikationens kvalitet i industriella scenarier allt viktigare för att stödja en hög grad av automatisering och intelligens i fabriker. Wi-Fi 6E, den senaste avancerade standarden för trådlöst lokalt nätverk, kommer med ett nytt 6 GHz olicensierat spektrum, en ny åtkomstmetod som heter Orthogonal Frequency Division Multiple Access och ännu fler funktioner. Följaktligen kan Wi-Fi 6E vara en lovande kandidatteknik för ett industriellt trådlöst nätverk. För att uppfylla industriella applikationer utmanas Wi-Fi 6E med höga kommunikationskrav och ett stort antal enheter att stödja. Eftersom de banbrytande Wi-Fi 6E systemen inte har använts i stor utsträckning praktiskt taget, krävs simuleringar för att utvärdera prestandan för Wi-Fi 6E i industriella scenarier. Baserat på en händelsebaserad simulator från Ericsson utförde vi simuleringar som inte bara omfattar enstaka åtkomstpunktsscenarier med periodisk trafik, utan också scenarier där flera applikationer och generationer av Wi-Fi-system samexisterar. Slutligen utvärderades ett storindustriscenario med tillämpad frekvensplanering. Genom simuleringsresultat och analys drar vi slutsatsen att Wi-Fi 6E fungerar bra i de flesta av våra testade scenarier. Jämfört med äldre Wi-Fi 5, fungerar Wi-Fi 6E bättre när den utsätts för upplänkstrafik och är mer lämpad för att hantera ett stort antal enheter eller hög pakettrafik på grund av dess unika åtkomst för flera användare. Wi-Fi 6E kan dock ha dålig prestanda vid överföring av fleranvändare med applikationer som har komplex trafik och krav på latens på millisekundnivå. I vissa fall fungerar Wi-Fi 6E sämre än Wi-Fi 5 när hanterar flera applikationer vars paketstorlekar varierar mycket. Med ökningen av fabriksskalor kan Wi-Fi 6E dessutom ha en fantastisk prestandaförlust, nästan 100%, genom lagkraven för det nya 6 GHz-bandet utan licens.
|
59 |
Topology optimization for distributed consensus in multi-agent networks / Topologioptimering för distribuerad konsensus i multiagent-nätverkNiklasson, Johan, Hahr, Oskar January 2019 (has links)
Distributed networks, meaning a network in which several agents work together unanimously to perform some task in order to reach goals has become a field with a wide range of applications. One such applications may exist in the form of drones with a purpose of observing and detecting forest fires. In such applications it can be of paramount importance to be able to agree over some opinions or values between the agents. This value could be something such as event detection or a general direction to fly in. However in such a network there might not exist a central hub and it would not be possible for all drones to communicate directly with each other. In order for such a network to be able to reach consensus or agreement, values have to be exchanged between the agents. This thesis focuses on a subset of this problem known as distributed averaging. In the thesis it is investigated how a networks ability to detect forest fires and communicate both efficiently and quickly can change when the number of agents are adjusted in the network. The results showed that, when operating in a fixed area, for a small network of drones the increasing effective energy cost per drone were higher, than that of a larger network. It was also discovered that the speed at which a network could reach an agreement was not necessarily affected by the size of the network. But as the field area being observed was increased, adverse effects were observed in terms of communication and event detection. / Distribuerade nätverk bestående av flera agenter som har som uppgift att tillsammans nå gemensamma resultat har blivit allt mer populärt. Ett sådant användningsområde är hur drönare kan användas för att observera och upptäcka skogsbränder över en given yta. I en sådan tillämpning är det av stor vikt att drönarnätverket kan kommunicera och kongruera över värden nätverket delar med varandra. Dessa värden kan representera händelser som nätverket har som uppgift att upptäcka eller en riktning för drönarna att flyga i. Det är inte alltid garanterat att det finns en central kommunikationscentral för sådana nätverk, utan blir beroende på att kommunicera med varandra för att utbyta och kongruera över värden. Den här rapporten fokuserar på en avgränsad del av det ovanstående problemet som kallas för distribuerat konsensusvärde (eng. distributed averaging). Rapporten undersöker hur ett sådant nätverks konvergeringsförmåga, totala energikostnad samt täckning påverkas när fler drönare tillförs till nätverket. När arbetsytan var satt till statisk storlek visade resultaten att den tillförda energikostnaden per drönare var högre för små nätverk än för större nätverk. Det visades också att hastigheten som nätverket når ett kongruerande värde inte nödvändigtvis påverkas av storleken av nätverket. När arbetsytan ökade i takt med storleken på nätverket observerades däremot motsatt effekt för energikostnad och hastigheten för att nå ett konsensusvärde.
|
60 |
Deployable Base Stations for Mission Critical CommunicationsPanneerselvam, Gokul January 2021 (has links)
Uninterrupted network connectivity is vital for real-time and mission-critical communication networks. The failure of Base Stations due to unforeseen circumstances such as natural disasters or emergencies can affect the coverage and capacity provided by terrestrial communication networks. The use of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) or drones in cellular networks is an upcoming area of research interest in 5G where the public sector and the communication service providers are fervently discussing it. The drones can be rapidly deployed to bridge the gaps in coverage or capacity of the network due to unforeseen circumstances. This thesis explores drone base stations' use for a simple hexagonal cell deployment scenario where the deployable base stations replace two failed macro base stations to improve the mean network capacity. Simulations show that the introduction of the deployable base stations indeed helps improve mean network capacity in case of one or multiple macro base station fail. The Genetic Algorithm is used to achieve Pareto optimality between downlink and uplink capacity of the simulated network. The simulation results show that introducing deployable nodes in a network can improve the network's capacity while also giving near-optimal transmit power values. / Oavbruten nätverksanslutning är avgörande för realtids- och missionskritiska kommunikationsnätverk. Fel på basstationer på grund av oförutsedda omständigheter som naturkatastrofer eller nödsituationer kan påverka täckningen och kapaciteten som tillhandahålls av markbundna kommunikationsnätverk. Användningen av Unmanned Aerial Vehicles (UAV) eller drönare i cellulära nätverk är ett kommande område av forskningsintresse inom 5G där den offentliga sektorn och leverantörerna av kommunikationstjänster ivrigt diskuterar det. Drönarna kan snabbt sättas in för att överbrygga klyftorna i nätverkets täckning eller kapacitet på grund av oförutsedda omständigheter. Denna avhandling utforskar drönarbasstationers användning för ett enkelt scenarie för hexagonal celldistribution där de utplacerbara basstationerna ersätter två misslyckade makrobasstationer för att förbättra den genomsnittliga nätverkskapaciteten. Simuleringar visar att introduktionen av de utplacerbara basstationerna verkligen hjälper till att förbättra den genomsnittliga nätverkskapaciteten i händelse av att en eller flera makrobasstationer misslyckas. Den genetiska algoritmen används för att uppnå Pareto-optimalitet mellan nedlänks- och upplänkkapaciteten i det simulerade nätverket. Simuleringsresultaten visar att införandet av utplacerbara noder i ett nätverk kan förbättra nätverkets kapacitet samtidigt som det ger nästan optimala värden för sändningseffekt.
|
Page generated in 0.0351 seconds