وبلاگ

افزایش روز افزون تعداد مبادی و مقاصد از یک سو و افزایش حجم تعاملات میان انها از سوی دیگر لزوم طراحی شبکه های ارتباطی کارا را بیان می کند. عبارت کارا را میتوان از طریق کیفیتی تعبیر نمود که مطابق با ان کالا به میزان لازم در زمان ومکان مورد نیاز وبا حداقل هزینه ممکن تحویل شود. مدلهای مکان یابی[1] کاربردهای فراوانی در مسایل صنعتی ، شهری، مخابراتی و غیره دارند.

یکی از کاربردهای مهم این مدلها استفاده از انها در طراحی سیستم های توزیع وشبکه های ارتباطی ست.

در میان مسایل موجود در حوزه طراحی شبکه های ارتباطی ، مساله مکان یابی هاب[2] در طول دو دهه اخیر توجه زیادی را به خود معطوف ساخته است.

این حجم از توجه عمدتا به علت الزام زیرساختهای مدرن در سیستم حمل ونقل و ارتباطات است

واژه مدرن منعکس کننده ی کیفیتی از این پیکربندی ها است که از فرضیات شبکه های سنتی پیروی نمی کند،در شبکه های سنتی نقطه مقصد به دنبال تامین مستقیم تقاضا از مبادی است.

اما در سیستم های مدرن برخی از گره های شبکه به عنوان ساختار میانی و واسطه ای انتخاب می شوند، متعاقب ان تقاضا ی مقصد از طریق این ساختار واسطه ای برآورده می شود. این ساختار اصطلاحا شبکه هاب و اسپوک[3] خوانده می شود.

در واقع در مطالعات انجام شده می توان به دو عملکرد ویژه هاب اشاره کرد:

1-    جمع اوری تقاضا و انتقال ان ها به سایر هاب در شبکه

2-    دریافت تقاضا از سایر هاب در شبکه وتوزیع این مقادیر تقاضا به گره های تقاضایی که به آنها خدمت رسانی می کند

شکل (1-1). وظایف هاب درشبکه

1-2-  مساله مکان یابی هاب
مساله مکان یابی هاب یکی از حوزه های تحقیقاتی مهم در زیرشاخه های مدلهای مکان یابی می باشد که به همین دلیل توجه زیادی در دهه های اخیر به آن شده است. مساله مکان یابی هاب شامل مکان یابی تسهیلات واسط(هاب ها) و طراحی شبکه هاب(تخصیص نقاط تقاضا به هاب ها) است.

مسایل مکان یابی هاب ، تعداد ارتباط های حمل ونقل را بین مبادی و مقاصد کاهش می دهد وبنابراین با بهره گرفتن از منابع کمتر می توان بصورت کاراتر تقاضای بین نقاط را ارضا کرد.

مساله مکان یابی هاب چند تفاوت عمده با مسایل مکان یابی سنتی دارد.همانطور که در شکل (1-2) نشان داداه شده است، در مسایل مکان یابی سنتی ، تقاضا برای خدمت در نقاط گسسته رخ می دهد. همچنین تسهیلات در نقاط گسسته استقرار داده شده اند و تابع هدف عمدتا مربوط به فاصله یا هزینه بین تسهیلات و نقاط تقاضا است.

در صورتی که در مسایل مکان یابی هاب جریان های بین مقاصد ومبادی بیانگر تقاضا هستند و تسهیلات واسطه ای به عنوان نقاط ارتباط یا یکپارچه سازی عمل می کنند. یک هاب به عنوان نقطه ارتباط این امکان را می دهد که جریان تغییر جهت بدهد،بعلاوه ممکن است عمل یکپارچه سازی چندین جریان مجزای با حجم کم را از مبادی مختلف به یک جریان با حجم بیشتر انجام دهد، یا برخلاف حالت قبلی یک جریان با حجم بالا را به چند جریان با حجم های پایین تر برای مقاصد متفاوت تقسیم کند.

در هر مسیر بین مبدا ومقصد، حداقل یه هاب وجود دارد و همانطور که گفته شد به جای ارتباط مستقیم نقاط تقاضا ، همه مسیرها توسط شبکه هاب هدایت می شود.