فهرست مطالب

نشریه مهندسی مخابرات جنوب
پیاپی 37 (پاییز 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/09/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • یلدا درخشانیان، سید جواد میرعابدینی*، علی هارون آبادی صفحات 1-12
    گسترش روز افزون نیازهای محاسباتی، اهمیت استفاده از رایانش ابری را روز به روز بیشتر می کند. رایانش ابری، یک مدل رایانشی بر مبنای شبکه های رایانه ای است که الگویی تازه برای عرضه ی منابع را ارایه می دهد، بگونه ای که کاربران بر اساس نیاز خود، منابع را درخواست نموده یا آن ها را آزاد می سازند. هنگامیکه تقاضاها برای استفاده از منابع رایانشی افزایش می یابند، توزیع مناسب آنها از اهمیت بالایی برخوردار می شود، چراکه اگر یک واحد پردازشی دارای حجم زیادی از وظایف، و واحدی دیگر تقریبا بیکار باشد، از منابع بخوبی استفاده نمی شود و همچنین زمان اتمام کل وظایف می تواند بسیار افزایش بیابد. لذا برای غلبه بر این مشکل، از تکنیک توازن بار استفاده می شود. بطورکلی از دید محاسباتی، به فرایند توزیع متعادل بار بر روی واحدهای پردازشی، توازن بار گفته می شود. در اکثر پژوهش های انجام شده در رابطه با توازن بار، تعاملات میان وظایف در حال اجرا، در نظر گرفته نشده، لذا در صورتیکه وظایف در تعامل با یکدیگر، در واحدهای پردازشی مجزا، در یک شبکه توزیع شده قرار گرفته باشند، تعاملات میان آن ها می تواند در زمان اتمام کل وظایف، تاثیرگذار باشد. هدف از این پژوهش، ارایه روشی است که بتواند با در نظر گرفتن تعاملات میان وظایف، به یک توازن بار مطلوب در شبکه دست یابد، بطوریکه زمان اتمام کل و زمان بیکاری ماشین ها به حداقل برسند. برای این منظور، از الگوریتم ژنتیک استفاده می شود. نتایج آزمایشی بدست آمده نشان می دهند که محلی کردن تعاملات، تاثیر قابل توجهی در کاهش زمان اتمام کل خواهد داشت.
    کلیدواژگان: توازن بار، رایانش ابری، وابستگی وظایف، ژنتیک تطبیقی
  • علی مولودیان، حسین مومن زاده حقیقی* صفحات 13-26
    اوایل 2012، ITU تحت نظر سازمان ملل برنامه ای را برای توسعه تیم ارتباطات بین المللی موبایلی (IMT) برای افق 2020 و فرای آن آغاز کرد. در نتیجه رسما یک مسابقه جهانی برای تعیین نسل پنجم شبکه موبایل شروع شد. در سه سال بعدی تصویر سیستم این نسل بعدی شروع به شکل گیری کرد. یک پیشنهاد پیش نویس از سوی ITU-R درباره IMT-2020، سه کاربرد کلیدی در G5 را به عنوان موبایل پهن باند افزایش یافته تعریف می کند، ارتباطات ماشینی سنگین، فوق قابل اطمینان و ارتباطات با نهفتگی کم. همچنین گزارش مشابهی به راهنمایی درباره ملزومات این سناریوها در زمینه شاخص های اجرایی مانند بازده طیف، نهفتگی، چگالی ارتباط، ظرفیت ترافیکی ناحیه اشاره می کند.شبکه مبتنی بر پروتکل اینترنت نشان دهنده همگرایی بین فناوری اطلاعات، ارتباطات از راه دور و انتشار است. این شبکه اشاره به سرویس تلویزیون دیجیتال و سرویسهای دیگر ویدیو و صدای منتقل شده از طریق شبکه های پهن باند دارد که یکی از بزرگترین مسایل ارایه دهندگان IPTV و سایر خدمات استریم، ارایه کیفیت تجربه QoE کافی به مشتریان آنها می باشد. QoE به عنوان عملکرد کلی از یک سیستم از نقطه نظر کاربران تعریف می شود و یک اندازه گیری انتها به انتها در سطح سرویس می باشد رضایت مخاطب در IPTV و سایر سرویس های استریم تحت تاثیر پارامترهای مختلف QoS است. در این پژوهش سعی شده است تا با اندازه گیری پارامترهای QoS در شبکه های LTE و G5 به مقایسه آن دو پرداخته و کارایی شبکه های G5 در انتقال داده های استریم را مورد بررسی قرار دهیم.
    کلیدواژگان: ارزیابی کارایی، خدمات استریم، سیستم های ارتباطی، کیفیت سرویس، نسل پنجم شبکه های موبایل
  • امیرمسعود طاهری، همایون مهدوی نسب* صفحات 27-42

    رشد فناوری و افزایش تصاعدی اطلاعات نیاز به حجم ذخیره‏سازی بیشتر داده‏های اطلاعاتی گوناگون را افزایش داده است. در این راستا فشرده‏سازی تصویر به عنوان ابزاری کارآمد جهت کاهش افزونگی و صرفه‏جویی در حجم ذخیره‏سازی و کاهش پهنای باند انتقالی داده‏های تصویری به کار می‏آید. هنگامی‏که فشرده‏سازی یک دسته یا خانواده از تصاویر، مانند پایگاه داده تصاویر چهره یک سازمان یا موسسه یا پایگاه داده MRI یک بیمارستان بزرگ یا پایگاه داده اثر انگشت مدنظر باشد افزونگی اطلاعات افزایش یافته و فشرده‏سازی اهمیت و الزام بیشتری پیدا می‏کند. در این میان تصاویر چهره با توجه به کاربرد وسیعی که به عنوان رایج‏ترین تصاویر پایگاه داده سازمان های و نهادهای مختلف مانند اداره‏های پلیس، نهادهای نظامی، دانشگاه‏ها و شرکت‏های بزرگ دارند مورد توجه بیشتری قرار دارند. به همین خاطر ارایه الگوریتمی که بتواند این دسته از تصاویر را با کیفیت بیشتر و نرخ بالاتری فشرده‏ کند اهمیت بسیاری دارد. در این مقاله با استفاده از حوزه جدیدی از پردازش سیگنال به نام نمایش تنک و روش یادگیری دیکشنری RLS-DLA الگوریتم جدیدی برای فشرده‏سازی تصویر ارایه شده است که می‏تواند برای فشرده‏سازی پایگاه داده تصاویر به کار رود. در این الگوریتم تصاویر با به کارگیری چند دیکشنری به نحو وفقی بر اساس کیفیت بازسازی مورد نیاز آن ها فشرده می‏شوند. نتایج به دست آمده از الگوریتم پیشنهادی نشان دهنده عملکرد موثر و برتری معنی‏دار آن نسبت به روش های پیشرفته و مطرحی همچون JPEG2000 است به طوری که به افزایش کیفیتی در حدود 0.5 dB تا 1.2 dB در نرخ بیت یکسان دست می‏یابد.

    کلیدواژگان: نمایش تنک، کدگذاری تنک، فشرده‏ سازی تصویر، یادگیری دیکشنری، RLS-DLA، JPEG2000
  • حسین مومن زاده حقیقی، فاطمه باوی، مسعود اعتصامی صفحات 43-54

    شبکه های حسگر بی سیم، حوزه ی پرکاربردی از نسل های شبکه با پتانسیل بالا در محیط های غیرقابل پیش بینی و پویا است. با این حال، این شبکه ها به دلیل رسانه ی باز خود، توپولوژی در حال تغییر و پویا و الگوریتم های مسیریابی آن آسیب پذیر است . شبکه های موردی و شبکه های بی سیم ویژگی های مختلف مثل خود سازمان دهی پویا، خود پیکربندی، خود تصحیحی، نگه داری آسان، مقیاس پذیری بالا و سرویس های مطمین را پشتیبانی می کند علیرغم ویژگی های بسیاری که ذکر شد، این شبکه بسیار در برابر خرابی ناشی از حملات مستعد است. عدم وجود یک سیستم کنترل مرکزی شاید مهمترین دلیل این ضعف شناخته شود. همچنین همبندی پویای شبکه امکان پیاده سازی مکانیسم های سلسله مراتبی امنیتی را از طراحان شبکه سلب می نماید..توسط راهکار های مبتنی بر اعتماد روشی را پیشنهاد می دهم که بتواند در برابر حملات تغییر ماهیت گره شبکه که به نوعی خطرناکترین حمله نیز در این حوزه محسوب می شود مقابله و شبکه را بازیابی کنم.از ویژگی های بارز این روش، سربار محاسباتی و اتلاف انرژی ناچیز از یک سو و مقابله و ترمیم آثار حملات صورت گرفته در شبکه است. راهکار و مکانیسم پیشنهادی با استفاده از نرم افزار شبیه ساز NS2 مورد ارزیابی قرارگرفته است. درصد خطای پایین روش پیشنهادی در تعیین میزان اعتماد یک گره در شبکه نکته بارز این مقاله است که توانسته است پس از بروز حمله گره های مخرب را تشخیص داده و با قرنطینه سازی آن ها از ادامه فعالیت آن ها جلوگیری کند.

    کلیدواژگان: معیارهای اعتماد، پروتکل مبتنی بر اعتماد، شبکه های حسگر
  • زهرا دهقانی، سید جواد میرعابدینی، علی هارون آبادی صفحات 55-64

    رایانش ابری یکی از جدیدترین تحولات در فناوری اطلاعات محسوب می شود که به مرور زمان در صنعت و بخش-های آموزشی مختلف فراگیر شده است. رایانش ابری یک فناوری جدید نیست، بلکه یک روش جدید برای ارایه سرویس از طریق اینترنت است. رایانش ابری یک مفهوم جدید به عنوان مخزنی از منابع مجازی سازی شده است، که باعث افزایش بهره وری، صرفه جویی در منابع سخت افزاری و بالابردن توان محاسباتی می شود. یکی از نگرانی های اصلی در محیط رایانش ابری توازن بار است که در صورتی که به صورت مناسب انجام شود می تواند باعث افزایش سرعت، کارایی، افزایش رضایت مشتری، کاهش زمان پاسخ می شود. در این مقاله نیز مشکلات توازن بار در رایانش ابری مورد بررسی قرار گرفته و تعدادی الگوریتم های توازن بار معرفی می شود.در انتها الگوریتمی جهت بهبود توازن بار در محیط رایانش ابری پیشنهاد و سپس ارزیابی می شود.الگوریتم پیشنهادی ما از ترکیب الگوریتمmin-max  و فازی بهره گرفته است و نشان دادیم که در اکثر حالات الگوریتم ما از خالت غیرفازی بهتر رفتار می کند.

    کلیدواژگان: توازن بار، رایانش ابری، ماشین مجازی، زمان اتمام کل، فازی
  • محسن حامد، فاطمه حاجیانی صفحات 65-72

    در تقسیم بندی پیکسل های تصویر سنجش از دور با استفاده از بخش بندی Watershed، مرزهای تصویر به خوبی آشکار نمی شوند. در این مقاله، یک الگوریتم خوشه بندی تصویر بر اساس بخش بندی Watershed و خوشه بندی Fuzzy C-Means ارایه شده است. روش کار به این صورت است که در ابتدا از الگوریتم Watershed برای بخش بندی تصویر حاصل از مجموع مشتق تصویر با تصویر اصلی استفاده می شود. مشتق گرفتن از تصویر موجب می شود مرزهای تصویر به خوبی آشکار شده و رویهم افتادگی بین مرزها رخ ندهد. پس از بخش بندی، برای ترکیب نواحی مشابه حاصل، از خوشه بندی Fuzzy C-Means استفاده می شود. در نهایت، به منظور بهبود نتایج خوشه بندی، یک ماتریس تقسیم بندی جدید نیز برای هر ناحیه از تصویر، با توجه به ویژگی های نواحی همسایه ی آن محاسبه می شود. با توجه به اینکه تصاویر سنجش از دور شامل یک سطح نویز بالا هستند، الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با الگوریتم Watershed رایج، توانایی بیشتری در مقابله با نویز دارد و لبه های تصویر بهتر نمایان می شوند. نتایج آزمایش روش پیشنهادی بر روی یک نمونه تصویر سنجش از دور، عملی بودن و کارایی الگوریتم پیشنهادی را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: سنجش از دور، بخش بندی، الگوریتمWatershed، خوشه بندی Fuzzy C-Means
|
  • Yalda Derakhshanian, Seyed Javad Mirabedini *, Ali Haroun Abadi Pages 1-12
    The increasing computing needs leads to an increase in the importance of using cloud computing day by day. Cloud computing is a computing model based on computer networks that presents a new pattern to supply resources, so that users request or release resources based on their needs. When the requests for computing resources increase, proper distribution of resources becomes very important, because if a computational unit has a large number of tasks and the other one is almost idle, resources are not used well and also makespan would be very high. Therefore, in order to overcome this problem, load balancing technique is used. In general, from the computing point of view, the process of distributing the loads on the processing units in a balanced way is called load balancing. In most researches, interactions between running tasks are not considered, so if the tasks in interaction with each other are located in separate processing units in a distributed network, the interactions between them would be effective on makespan. The aim of this research is to present an approach which can achieve a desirable load balancing in the network, such that the makespan and idle time of machines minimized, taking into account the interactions between the tasks. For this purpose, the genetic algorithm is used. The obtained experimental results show that localizing the interactions will have a significant impact in reducing the makespan.
    Keywords: Load balancing, cloud computing, Tasks dependency, Adaptive Genetic
  • Ali Movloodian, Hossein Momenzadeh Haghighi * Pages 13-26
    In early 2012, the International Telecommunication Union (ITU) under the United Nations program for the development of international mobile telecommunications (IMT) for Horizon 2020 and beyond (IMT-2020) began. As a result of a race is officially the world for the fifth-generation (5G) Mobile Network began. In the next three years, this next-generation system image began to take shape. A draft proposal by the ITU-R on IMT-2020, three applications of mobile broadband as the key to increased defines 5G, heavy machine communications, ultra-reliable and low latency communications. A similar reporting requirements of the scenarios also help with administrative measures such as spectrum efficiency, latency, connection density, traffic capacity refers area. Internet Protocol-based network represents the convergence between information technology, telecommunications and publishing. It refers to digital TV services and other services transmitted video and voice over broadband networks, one of the biggest issues IPTV and other services Providers stream, providing adequate quality of experience QoE to their clients. In this study, we tried to measure the QoS parameters in LTE networks and network performance 5G to compare them and to examine the data stream.
    Keywords: Performance Evaluation, streaming services, communication systems, quality of service (QoS), the fifth generation (5G) mobile networks
  • AmirMasoud Taheri, Homayoun Mahdavi-Nasab * Pages 27-42

    Due to the rapid growth of information technology and exponential increasing of information the need for more and more storage capacity and efficiency has increased. Image compression is an important tool to reduce the redundancy of images data in order to be able to store or transmit them in an efficient manner. When images are limited to a specific and limited family of images like MRI databases of a hospital or facial image database of a university or an organization or fingerprint image databases, this limitation increases the total spatial redundancy. Thus, efficient storage of such images is beneficial, and their compression becomes an appealing application, and this urges algorithms specially tailored for the task of content base image compression to surpass general purpose compression algorithms. The facial images, due to their wide application as the most common images in the organizations and companies are more considerable for image compression. In this paper a new image compression scheme using sparse coding and RLS-DLA redundant dictionary learning is proposed that can be used for compressing of face image databases. In the proposed method, several dictionaries are exploited adaptively based on the required image quality to enhance the overall rate-distortion. The simulation results show that this scheme outperforms the state-of-art algorithms like JPEG2000 by about 0.5 to 1.2 dB for reconstructed images PSNR.

    Keywords: sparse representation, sparse coding, Image compression, dictionary learning, JPEG2000
  • H. Moemenzadeh Haghighi, Fatemeh Bavi, Masoud Etesami Pages 43-54

    Wireless sensor networks, network generation with high potential in the field of the most unpredictable and dynamic environments .. However, this network because of its open media, Changing and dynamic topology and routing algorithms is fragile. Ad hoc networks and wireless networks support different features, such as dynamic self-organizing, self-configuring, self-correction, high scalability, easy maintenance and reliable services, Despite its many features already mentioned, this network is very susceptible to damage from attacks. The absence of a central control system known weakness is perhaps the most important reason. Hierarchical dynamic network topology also allows the implementation of security mechanisms disclaims grid design. By reliable way to offer solutions that can change the nature of attacks against network node that is a dangerous counter attack in this area and to restore network . Characteristic features of the method, computational overhead and minimal power dissipation on the one hand and preventing attacks on the network works. Strategy and the proposed mechanism is evaluated using the simulator NS2.

    Keywords: Criteria confidence, trust-based protocols, sensor networks
  • Zahra Dehghani, S. J. Mirabedini, A. Harounabadi Pages 55-64

    Cloud computing is one of the newest developments in information technology and has been widespread in the industry and different educational sectors over time. Cloud computing is not a new technology, but it is also a new method for providing services via the Internet. Cloud computing is a new concept as a storage of virtualized resources and it increases the efficiency, saves the hardware resources, and enhances the computing power. The load balancing is one of the main concerns in cloud computing space; and it can increase the speed, efficiency, customer satisfaction and reduce the response time in the case of proper performance. This paper also studies the problems of load balancing in cloud computing and introduces several load balancing algorithms. Finally, an algorithm is proposed and evaluated to improve the load balancing in cloud computing space. Our proposed algorithm utilizes the combination of fuzzy and min-max algorithms; and we have found that our algorithm has better performance than the non-fuzzy algorithm in most of the cases.

    Keywords: Load balancing, cloud computing, virtual machine, total completion time, Fuzzy
  • Mohsen Hamed, Fatemeh Hajiani Pages 65-72

    In the division of remote sensing image pixels using Watershed segmentation, the boundaries of the image are not well defined. In this paper, an image clustering algorithm based on Watershed segmentation and Fuzzy C-Means clustering is presented. The method is that first the Watershed algorithm is used to segment the image obtained from the sum of the image derivative with the original image. Image derivation makes the borders of the image well defined and does not overlap between the borders. After segmentation, Fuzzy C-Means clustering is used to combine similar regions. Finally, in order to improve the clustering results, a new segmentation matrix is ​​calculated for each area of ​​the image, according to the characteristics of its neighboring areas. Due to the fact that remote sensing images contain a high level of noise, the proposed algorithm is more capable of dealing with noise compared to the conventional Watershed algorithm, and the edges of the image appear better. The test results of the proposed method on a sample of remote sensing image show the practicality and efficiency of the proposed algorithm.

    Keywords: remote sensing, Segmentation, Watershed Algorithm, Fuzzy C-Means clustering