دسترسی رادیویی مبتنی بر بلاکچین برای اینترنت اشیا با متلب

دسترسی رادیویی مبتنی بر بلاکچین برای اینترنت اشیا با MATLAB

در این بخش پروژه شبیه سازی دسترسی رادیویی مبتنی بر بلاکچین برای اینترنت اشیا با نرم افزار MATLAB را آماده کرده ایم که براساس مقاله Non-Orthogonal Hash Access for Grant-Free IoT Blockchain Radio Access Networks انجام شده است. در ادامه چکیده و خلاصه ای از محتوای مقاله ارائه شده و فیلم و تصاویری از خروجی پروژه در محیط متلب قرار داده شده و مقاله نیز قابل دانلود است.

چکیده مقاله

در این مقاله یک شبکه دسترسی رادیویی مبتنی بر بلاکچین برای اینترنت اشیا (IoT) پیشنهاد می شود که از یک پروتکل دسترسی مبتنی بر هش به نام NOHA استفاده می کند. در این پروتکل دستگاه ها با رسیدن به یک مقدار هش معتبر، بدون نیاز به کنترل مرکزی و با احتمال تداخل پایین، به کانال دسترسی پیدا می کنند. در این مقاله نشان داده می شود که NOHA می تواند به طور قابل توجهی عملکرد شبکه را نسبت به پروتکل دسترسی مبتنی بر هش استاندارد (HA) بهبود بخشد. دلیل بهبود حاصل شده این است که NOHA از تداخل زدایی متوالی (SIC) و دسترسی چندگانه غیرمتعامد (NOMA) برای مقابله با ایجاد تداخل استفاده می کند. همچنین در این مقاله بیان شده که NOHA می تواند به طور قابل توجهی ظرفیت شبکه را افزایش دهد. نتایج شبیه سازی با متلب نشان می دهند که با تنها یک تکرار SIC اضافی، می توان بیش از دو برابر ظرفیت پروتکل HA استاندارد را به دست آورد. به طور کلی این مقاله یک پروتکل دسترسی جدید و نوآورانه را برای شبکه های دسترسی رادیویی مبتنی بر بلاکچین برای IoT پیشنهاد می کند. این پروتکل می تواند به طور قابل توجهی عملکرد و ظرفیت شبکه را نسبت به پروتکل های دسترسی مبتنی بر هش موجود بهبود بخشد.

خلاصه بخش های مختلف مقاله

بخش اول مقاله شامل مقدمه است که در آن نویسندگان مقاله انگیزه کار خود را معرفی و چالش های فعلی در طراحی شبکه های دسترسی رادیویی برای IoT را مورد بحث قرار می دهند. آنها همچنین مزایای استفاده از Blockchain برای این شبکه را برجسته می کنند. بخش دوم شامل بررسی پروتکل دسترسی مبتنی بر هش می باشد که در این بخش نویسندگان مقاله پروتکل دسترسی مبتنی بر هش استاندارد (HA) را معرفی کرده و در مورد چالش های مربوط به استفاده از HA در شبکه های دسترسی رادیویی IoT بحث می کنند. در بخش سوم پروتکل دسترسی مبتنی بر هش غیرمتعامد (NOHA) پیشنهاد می شود. تحلیل ها و اثبات ها نشان می دهد که چگونه NOHA از SIC و NOMA برای مقابله با تداخل و بهبود عملکرد شبکه استفاده می کند.

در بخش چهارم مقاله تجزیه و تحلیل عملکرد دقیقی از NOHA ارائه می شود. نویسندگان نشان می دهند که NOHA می تواند به طور قابل توجهی ظرفیت شبکه را نسبت به پروتکل HA استاندارد افزایش دهد. همچنین در بخش پنجم نتایج شبیه سازی با نرم افزار متلب ارائه می شود که عملکرد NOHA را در مقایسه با پروتکل HA استاندارد ارزیابی می کند. نتایج به دست آمده از شبیه سازی ها نشان می دهند که روش NOHA می تواند به طور قابل توجهی عملکرد شبکه را بهبود دهد. در بخش ششم نیز نویسندگان مقاله نتیجه گیری می کنند و جهت گیری های آتی کار خود را مورد بحث قرار می دهند.

این شکل بالا یک طرح کلی از دسترسی رادیویی دستگاه های IoT با استفاده از شبکه B-RAN را نشان می دهد. این سیستم به دستگاه های اینترنت اشیا اجازه می دهد تا از طیف رادیویی به صورت اشتراکی استفاده کنند. بخش a در این شکل یک بسته داده با قرارداد دسترسی و برچسب هش را نشان می دهد و بخش b نیز معماری شبکه می باشد (منبع: مقاله Hash Access نوشته Xintong Ling و همکاران).

معرفی روش SIC و NOMA

روش SIC یک تکنیک است که برای جداسازی سیگنال های دریافتی از یکدیگر استفاده می شود. در NOHA، SIC برای جداسازی سیگنال های ارسالی دستگاه های مختلف که در یک کانال رادیویی برخورد کرده اند استفاده می شود. همچنین NOMA یک تکنیک است که به دستگاه ها اجازه می دهد تا به طور همزمان از یک کانال رادیویی استفاده کنند. در NOHA، روش NOMA برای افزایش ظرفیت شبکه مورد استفاده قرار می گیرد.

مزایای NOHA نسبت به پروتکل HA استاندارد

• عملکرد بهبود یافته: NOHA می تواند به طور قابل توجهی احتمال تداخل را کاهش دهد که منجر به بهبود عملکرد شبکه می شود.
• ظرفیت افزایش یافته: NOHA می تواند به طرز چشمگیری ظرفیت شبکه را افزایش دهد.
• امکان استفاده از دستگاه هایی با توان مصرف کم: NOHA نیازی به کنترل مرکزی ندارد، که آن را برای دستگاه های کم توان مناسب می کند.
• NOHA یک پروتکل دسترسی امیدوارکننده برای شبکه های دسترسی رادیویی مبتنی بر بلاکچین برای اینترنت اشیا است. این پروتکل می تواند به بهبود عملکرد و ظرفیت شبکه کمک کند و آن را برای استفاده در دستگاه های کم توان مناسب کند.

---

---

تصاویری از خروجی