نام پژوهشگر: مهدی راستی

کنترل هدفمند، کارآمد و توزیعی توان در شبکه های بی سیم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس 1388
  مهدی راستی   احمدرضا شرافت

موضوع این رساله، کنترل توان ارسالی در فراسو برای شبکه های سلولی بی سیم با تداخل محدود و دسترسی چندگانه است. در این رساله برای حل مسایل کنترل توان، از دو رهیافت 1) توزیعی و تعاونی و 2) غیرتعاونی مبتنی بر نظریه ی بازی ها استفاده می کنیم. آلگوریتمهای توزیعی و تعاونی موجود کنترل توان به دو دسته کلی آلگوریتمهای کنترل توان تعقیب کننده sir هدف (tpc) و کنترل توان فرصت طلبانه (opc) تقسیم می شوند. اگر چه opc منجر به افزایش قابل توجه برون دهی سیستم می شود، اما قادر به تضمین یک مقدار حداقلی از sir برای برخی از کاربران نیست (عدم رعایت انصاف). آلگوریتم tpc نیز دو ضعف جدی دارد، 1) در یک سیستم امکان ناپذیر (وقتی مجموعه ی sir هدف مورد نیاز کاربران قابل حصول نیست)، همه کاربرانی که به sir هدف خود نمی رسند (کاربران حمایت نشده) با ارسال در بیشینه ی توان خود باعث افزایش توان مصرفی کاربران، افزایش تداخل و در نتیجه افزایش نرخ انفصال کاربران (نسبت تعداد کاربران حمایت نشده به تعداد کل کاربران) می شوند و 2) در یک سیستم امکان پذیر، هر کاربر دقیقا sir هدف خود را دریافت می کند، حتی اگر هم چنان منابع اضافی برای افزایش sir دریافتی کاربران و برون دهی سیستم موجود باشد. در این رساله، برای برطرف کردن نقاط ضعف آلگوریتمهای موجود کنترل توان، پنج مساله مطرح و برای آنها راه حلهای مناسب ارایه کرده ایم. این پنج مساله عبارتند از 1) حذف موقت و تدریجی کاربران با هدف بیشینه کردن تعداد کاربران حمایت شده در یک سیستم امکان ناپذیر، 2) بیشینه کردن برون دهی سیستم با لزوم رعایت یک sir کمینه هدف برای هر کاربر، از طریق تخصیص پویای sirهای هدف به صورت توزیع شده، 3) کنترل توزیعی توان با هدف بیشینه کردن مجموع sir دریافتی کاربران، 4) کنترل توزیعی توان به صورت منصفانه با هدف بیشینه کردن sir کمینه (max-min sir) و 5) تعیین یک تابع هزینه که تعادل نش بازی غیر تعاونی کنترل توان ناشی از آن، قابلیت تعقیب هر یک از اهداف مطرح شده در مسایل 1 الی 4 را داشته باشد. مسایل 1 الی 4 در دسته رهیافتهای کنترل تعاونی و توزیعی توان و مساله 5 در دسته رهیافتهای کنترل غیرتعاونی توان مبتنی بر نظریه بازی ها قرار می گیرند. مساله 1، برای رفعِ اولین ضعف tpc، مساله 2، برای رفع دومین ضعف tpc و هم چنین برای رفع ضعف عدم انصاف در opc مطرح شده اند. علاوه بر این، در مساله 2، بررسی قابل حصول بودن مجموعه sir هدف کاربران، بطور توزیعی توسط خود کاربران نیز مطرح می شود که یک مساله باز و پر اهمیت است. انگیزه ی بیان و حل مسایل 3 الی 5 نیز عدم توانایی روشهای موجود در حل آنها است. برای حل مساله 1، دو آلگوریتم با رویکردهای متفاوت (یک آلگوریتم با قابلیت حذف نرم کاربران (topc)، و یک آلگوریتم با قابلیت های بررسی امکان پذیری سیستم و حذف سخت کاربران (dfc)) ارایه می شود. برای آلگوریتم topc، ضمن اثبات وجود و یکتایی نقطه ی ثابت و همگرایی آلگوریتم به آن، بطور تحلیلی نشان می دهیم که در سیستمهای امکان ناپذیر، آلگوریتم مذکور در مقایسه با آلگوریتم tpc دارای نرخ انفصال و توان مصرفی کمتری است. برای آلگوریتم dfc، که از مهمترین نوآوری های این رساله محسوب می شود، ضمن اثبات وجود نقطه ی ثابت، بطور تحلیلی نشان می دهیم که تمام نقاط ثابت آن هم از منظر pareto و هم از منظر مصرف توان کارآمد هستند. هم چنین برای حالت خاصی که sir هدف همه کاربران یکسان است، نشان می دهیم که dfc به کمینه ی نرخ انفصال کاربران منجر می شود. برای حل مساله 2، یک آلگوریتم توزیعی کنترل توان با تعقیب پویای sir هدف ارایه داده و نشان می دهیم که برون دهی سیستم را در مقایسه با tpc افزایش می یابد، در حالیکه دریافت مقدار کمینه ی sir هدف برای همه کاربران تضمین می شود. برای حل هر یک از مسایل 3 و 4، نیز یک آلگوریتم توزیعی کنترل توان ارایه و نشان می دهیم که هر یک از آلگوریتمهای پیشنهادی به جواب بهینه ی مساله ی متناظر خود همگرا می شوند. برای حل مساله 5، نیز با پیشنهاد یک تابع جدید هزینه به صورت یک تابع خطی از sir، نشان می دهیم که چگونه می توان با استفاده از آن در یک بازی غیرتعاونی کنترل توان، بر رفتار خودخواهانه کاربران در تنظیم توان ارسالی خود تاثیر گذاشت که در نتیجه آن، تعادل نش بازی کنترل توان، یک هدف در سطح سیستم از قبل تعیین شده از یک مجموعه ی اهداف را برآورده کند. در یک جمع بندی، ارایه ی پنج آلگوریتم توزیعی کنترل توان با توابع هدف متفاوت، و یک تابع جدید هزینه، نوآوریهای این رساله هستند.

امکان سنجی فنی و اقتصادی استفاده از مخلوط هیدروکربن ها به عنوان مبرد در یک یخچال خانگی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده فنی و مهندسی 1390
  مهدی راستی   سید فواد آقامیری

چکیده مبرد r134a که در دو دهه گذشته معمول ترین مبرد در یخچال های خانگی بوده است، به دلیل اثرات گلخانه ای شدید آن طبق پروتکل کیوتو باید تولید و مصرف آن کاهش یابد لذا در چند سال گذشته تحقیقات فراوانی در مورد جایگزینی این مبرد با هیدروکربن های پروپان، نرمال بوتان و ایزوبوتان به عمل آمده است. در این تحقیق عملکرد دو نوع مبرد هیدروکربنی با میزان شارژهای متفاوت در یک یخچال فریزر خانگی بررسی شد تا معلوم شود آیا می توان بدون هیچ گونه تغییری در چرخه تبریدی که برای کار با مبرد r134a ساخته شده از مبرد هیدروکربنی استفاده نمود؟ سپس اثر مبردهای هیدروکربنی با میزان شارژهای متفاوت را بر روی کمپرسوری که برای کار با مبرد r600a طراحی و ساخته شده بود بررسی و میزان مصرف انرژی اندازه گیری شد. طبق تعریف بهترین میزان شارژ هنگامی بدست می آید که دمای میانگین محفظه نگه داری مواد غذایی تازه کم تر از ?c5 و گرم ترین دمای محفظه نگه داری مواد غذایی منجمد کم تر از ?c18- شود به نحوی که مصرف انرژی الکتریکی در این شرایط کمینه باشد. آزمایش ها بر روی یک یخچال فریزر خانگی ساخت گروه صنعتی انتخاب که برای کار با 105 گرم مبرد r134a طراحی و ساخته شده بود انجام شد و تاثیر عوامل نوع مبرد، میزان شارژ مبرد و نوع کمپرسور بررسی شدند. در این بررسی آزمایشگاهی از مبردهای r436a (مخلوط 46% ایزوبوتان و 54% پروپان) و r600a (ایزوبوتان خالص)، کمپرسورهای مدل hfc که برای کار با مبرد r134a و مدل hc که برای کار با مبرد r600a طراحی و ساخته شده اند استفاده شد. میزان شارژ مبردهای r600a و r436a در محدوده 45 تا 80 گرم قرار داشتند. مبرد r134a تنها با 105 گرم و بر روی کمپرسور مدل hfc آزمایش شد. برای هر یک از آزمایش ها انرژی مصرفی یخچال فریزر در 24 ساعت محاسبه شد و با نتایج آزمایش یخچال فریزر مبنا، مقایسه شد. تمامی آزمایش ها مطابق با استانداردهای ملی ایران به شماره 2-4853 و 13700 در دمای محیط ?c32 و رطوبت نسبی 50% انجام شدند. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که درصورت استفاده از کمپرسور مدل hfc میزان شارژ بهینه مبرد r436a برابر 60 گرم و میزان شارژ بهینه مبرد r600a برابر 55 گرم می باشد و میزان مصرف انرژی مبرد r436a و r600a در حالت شارژ بهینه در مقایسه با یخچال فریزر مبنا به ترتیب 14% و 7% کاهش می یابد. درصورت استفاده از کمپرسور مدل hc میزان شارژ بهینه مبرد r436a برابر 50 گرم و میزان شارژ بهینه مبرد r600a برابر 50 گرم می باشد و میزان مصرف انرژی مبرد r436a و r600a در حالت شارژ بهینه در مقایسه با یخچال فریزر مبنا به ترتیب 6/14% و 7/18% کاهش می یابد. کلمات کلیدی : مبرد، سیکل یخچال فریزر، r600a، r134a،r436a

کنترل توان در شبکه های رادیو شناختی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شیراز - دانشکده مهندسی برق و الکترونیک 1391
  امیر الهیاری   محمود رشیدپور

به منظور مدیریت تداخل و بهره وری بیشتر از طیف فرکانسی، به الگوریتم های کنترل توان و کنترل ورود در شبکه های رادیو شناختی نیاز می باشد. مهمترین چالش در بحث کنترل توان حفظ کیفیت سرویس کاربر اولیه در درجه اول و بهبود عملکرد کاربر ثانویه در درجه دوم می باشد. در بحث کنترل ورود نیز چالش اصلی انتخاب حداکثر تعداد کاربران ثانویه برای ورود به شبکه می باشد. دراین پایان نامه هدف ما بررسی الگوریتم های کنترل ورود و کنترل توان برای انتخاب حداکثر تعداد کاربران ثانویه ای است که با کیفیت مطلوب به ارسال اطلاعات پرداخته و در عین حال تداخل مجموع آنها بر گیرنده های کاربران اولیه بیشتر از حد تعیین شده نباشد.

تخصیص توان در شبکه های فمتوسل دو لایه
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شیراز - دانشکده مهندسی برق و الکترونیک 1391
  سعید بنی زمانی   محمود رشیدپور

کنترل توان یکی از مباحث مهم در مخابرات سیار است که در شبکه های دو لایه (لایه ماکروسل و لایه فمتوسل) بسته به تابع هدف، مزیتهایی بهمراه دارد. برخی از روشهایی مرسوم کنترل توان کاربران فمتوسل الگوریتمهای tpc،dfc وtpc-sr بوده که تاثیر بسیار در کنترل تداخل دارند. ایجاد تبادل اطلاعات بین لایه ماکروسل و لایه فمتوسل بمنظور کنترل تداخل در اعمال بهینه کنترل توان اثر مطلوبی دارد که در دو حالت حلقه بسته و باز انجام می شود. در این پایان نامه به بررسی روشهای کنترل توان در شبکه های دولایه پرداخته و روشهایی برای کاهش تعداد کاربرانی که به sinr مورد نظر خود نمی رسند می پردازد. روشهای پیشنهادی بر اساس الگوریتم dfc بوده و با این تفاوت که بطور همزمان دو مساله افزایش مجموع نرخ ارسال و کاهش تعداد کاربران اخراجی را مد نظر قرار داده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد روشهای پیشنهادی از نظر تعداد کاربران اخراجی در شبکه فمتوسل کاملاً شبیه dfc عمل می نماید ولی از مزیت مجموع نرخ ارسال اطلاعات بیشتر نسبت به dfc و tpc برخوردار است.

امکان سنجی ساخت لاینر آلومینیومی مخازن cng نوع سوم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علم و صنعت ایران - دانشکده مهندسی مکانیک 1384
  مهدی راستی   محمد صدیقی

مخازن cng به منظور ذخیره سازی گاز طبیعی فشرده شده به کار می روند. هدف اصلی از این تحقیق امکان سنجی ساخت لاینر آلومینیومی مخازن cng نوع سوم می باشد. در این پایان نامه پارامترهای تولید پوکه یک نمونه لاینر، توسط نرم افزار شبیه ساز مورد مطالعه قرار گرفته و براساس نتایج آن، قالب های نهایی طراحی گردیدند. ابتدا فرایند کشش عمیق جهت تولید پوکه اولیه شبیه سازی گردید. به دلیل ضخامت بالای ورق اولیه، فرایند کشش عمیق مرحله اول ورق، در قالب تراکتریکس انجام می شود که در این پایان نامه، کشش مرحله اول در سه نوع قالب تخت، مخروطی و تراکتریکس شبیه سازی و پارامترهای نیرو، نسبت کشش و تغییرات ضخامت ظرف پس از کشش، مورد مقایسه قرار گرفتند. سپس به منظور دستیابی به قطر نهایی مخزن، فرایند بازکشش در قالب مخروطی، شبیه سازی گردید و تاثیرات زاویه مخروط و شعاع گذر بروی نیروی لازم برای انجام فرایند و تغییرات ضخامت ظرف مورد بررسی قرارز گرفت . پس از آن به منظور دستیابی به ضخامت نهایی دیواره ظرف، فرایند اتوکاری در دو مرحله شبیه سازی و نیروی لازم جهت انجام هر مرحله استخراج گردید. در پایان نیز امکان سنجی ساخت یکصد هزار عد پوکه در هر سال انجام شد و قیمت تمام شده هر پوکه محاسبه گردید.

به کارگیری نظریه ی بازی ها در کانال تداخلی با رویکرد راهبردهای اطلاعاتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شاهد - دانشکده مهندسی 1392
  آتنا ابراهیم خانی   بابک سیف

تداخل یکی از عوامل محدودکننده ی عملکرد کاربران در سیستم های مخابراتی است. امروزه با توسعه ی شبکه های بی سیم، نیاز به مدیریت تداخل افزایش یافته است. کانال تداخلی، یکی از ساده ترین مدل هایی است که در نظریه ی اطلاعات برای بررسی تداخل معرفی گردیده است. در کانال تداخلی، کاربران برای رسیدن به نرخ بیشینه و عملکرد مطلوب و در عین حال برقراری عدالت در تخصیص کانال، مجبورند به صورت تعاونی و با همکاری یکدیگر راهبردهایی را برای ارسال پیام خود اتخاذ کنند. در این میان، در صورتی که بعضی از کاربران تنها به فکر افزایش سود خود باشند و به شکل خود سرانه راهبردهای خود را برای دست یافتن به سود بیشتر تغییر دهند موجب می شوند تا سیستم از نقطه ی عمل مناسب که منابع به صورت عادلانه بین کاربران تخصیص یابد، خارج گردد. در این رساله، ابتدا به مطالعه ی کانال تداخلی و ناحیه ی نرخ آن پرداخته می شود، سپس یک بازی در کانال تداخلی شرح داده می شود و ناحیه ی نرخی که تعادل نش در آن برقرار است، معرفی می گردد. سپس برای کاربران در کانال تداخلی گوسی دو کاربره تابع سود به گونه ای در نظر گرفته می شود که سود هر کاربر، با میزان نرخی که به دست آورده است منهای هزینه ی توان سیگنال ارسالی آن برابر باشد و پس از آن یک بازی غیرمشارکتی با آگاهی کامل کاربران از اطلاعات بازی طراحی می شود و بهترین پاسخ کاربران به هزینه ها و عملکرد یکدیگر بررسی می گردد. در ادامه نقطه ی عمل مناسبی که منابع کانال به صورت عادلانه به کاربران تخصیص می یابد، معرفی می شود. برای این که کاربران راهبردهایی اتخاذ کنند که سیستم در نقطه ی عمل مناسب تعریف شده قرار بگیرد، هزینه های بهینه ای برای توان سیگنال ارسالی کاربران اثبات و اعلام می شود. همچنین الگوریتمی معرفی می شود که اگر بازیکنان در کانال تداخلی گوسی در طی یک بازی تکراری پویا، با استفاده از این الگوریتم میزان توان ارسالی و هزینه ی آن را به روز کنند، پس از چندین مرحله به نقطه ی پایداری در اتخاذ توان سیگنال ارسالی و هزینه ی آن می رسند که همان میزان توان و هزینه ی اثبات شده در قسمت قبل است.