تحليل قابليت تحمل پذيري خطا در ايستگاه‌هاي مشترك شبكه مش WiMAX

Fault Tolerance Analysis Among Subscriber Stations in the WiMAX Mesh Network

تكنولوژي مش WiMAX بر اساس استاندارد IEEE 802.16، مكانيزمي را جهت استفاده ماكزيمم از كانال بي‌سيم، با پهناي باند بالا فراهم مي‌آورد. از مزاياي مهم اين استاندارد، مي‌توان به نرخ داده زياد، دسترسي به پهناي باند وسيع، كيفيت سرويس بالا و محدوده پوششي وسيع با كمترين هزينه توسعه در محدوده يك شهر اشاره كرد. يكي از مهمترين چالش‌هاي اين‌گونه از شبكه‌ها، خرابي ايستگاههاي مشترك در مسيرهاي ارتباطي مبتني بر چندين گره، به دلايل مختلف نظير كمبود انرژي، حركت و... مي‌باشد. بنابراين محاسبه پارامترهاي تحمل‌پذيري خطا نظير قابليت انعطاف اتصال در مقابل خطا جهت دسترس‌پذيري از اهميت ويژه‌اي برخوردار مي‌باشد. در اين مقاله سعي برآن است كه پارامترهاي دسترس‌پذيري و قابليت انعطاف اتصال سيستم يك گره و مسير ارتباطي در مقابل خطا براساس مدل ماركوف و تحليل رياضي با تكنيك استفاده از چندين گره جايگزين، محاسبه گردد. تكنيك استفاده از چندين گره جايگزين، سبب افزايش مساله تحمل‌پذيري خطاي يك گره مي‌گردد. سپس، يك تحليل رياضي بر روي محاسبه قابليت انعطاف اتصال و حداقل تعداد گره سالم در يك كلاستر مش به منظور برقراري يك ارتباط موفق انجام مي‌گيرد.

The WiMAX mesh network based IEEE 802.16 standard provides maximum using of the bandwidth channel. Mesh WiMAX network is a promising technology by offering high data rate, broadband wireless access, high quality of service and large coverage area with the low cost of deployment. One of the most important issues in the WiMAX network is the failure of subscriber stations due to less power or mobility or etc during the relay multi hop transmission path so that knowing of the fault tolerant parameters such as connection resilience has received much attention recently. In this paper, we propose an analytical framework to estimate the connction availability and connection resilience for one node based on the Continuous Time Markov Chain (CTMC) using multiple back up nodes for the selection of sponsor nodes. The multiple backup sponsor node technique enhances the fault tolerance of network in front of failure of sponsor nodes. We also develop the analytical framework to analyze the connection resilience among subscriber stations in the mesh cluster. Knowing of the connection resilience improves the requirements of succeful transmission.