بسیار ضعیف

بسیار پایین

زیاد

پایین

CCS

بسیار ضعیف

بسیاربالا

خوب

بسیار پایین

کم

بالا

BCDCP

۲-۲-۴ پروتکلهای مبتنی بر حرکت

در این دسته از پروتکلها ایستگاه اصلی و یا گره‌‌ها و یا هردو میتوانند حرکت کنند، بنابراین باید الگوریتم به نحوی کار کند که بتواند این تغییرات پویا را در شبکه کنترل کند.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

A.Mahapatro وP.Khilar ]18[ در سال ۲۰۱۳ از خوشهبندی در شبکهای استفاده میکند که در آن گره‌‌ها متحرک هستند. نحوه‌ی انتخاب سرخوشه به این صورت است که هر گره بر اساس انرژی باقیماندهی خود و اطلاع از میزان انرژی گره‌‌های همسایه می‌تواند به عنوان سرخوشه انتخاب شود. هنگامی که یک گره به عنوان سرخوشه در نظر گرفته میشود، دیگر گره‌‌ها بر اساس اینکه با کدام یک از این سرخوشهها ارتباط پایدارتری دارند عضو خوشه مربوطه میشوند. در این روش ممکن است خوشهها از نظر تعداد گره‌‌ها با یکدیگر تفاوت زیادی داشته باشند که از معایب این روش محسوب می‌گردد. وقتی انرژی سرخوشه کاهش میبابد گره‌‌های دیگر که در همان خوشه هستند اگر بتوانند ارتباط مناسبی با سرخوشه دیگری که انرژی بیشتری دارد، داشته باشند از خوشه فعلی خود خارج شده و عضو خوشه دیگری می‌گردند. در برخی از روشها فقط ایستگاه اصلی حرکت میکند. برای مثال K.Jafri و همکاران ]۱۹[ برای افزایش طول عمر شبکه از روش سلسله مراتبی معروفPEGASIS[23] ]۲۰[ استفاده میکنند و برای افزایش طول عمر شبکه مسیرهای خاصی برای حرکت ایستگاه اصلی انتخاب می‌کند و در هر مسیر نقاطی را مشخص میکند که در آن ایستگاه اصلی مدت محدودی ثابت می‌شود. نتایج ارائه شده در این روش نشان میدهد که این الگوریتم نسبت به روش های دیگر نرخ تحویل دادهی بیشتری دارد.

۲-۲-۵ پروتکلهای مبتنی بر چند مسیر

در این دسته از پروتکلها از هر حسگر به سوی ایستگاه اصلی چند مسیر وجود دارد و هر حسگر می‌تواند بر اساس الگوریتم مسیریابی اطلاعات را از هر یک از این مسیرها به سمت ایستگاه اصلی منتقل کند. همچنین در این گونه روشها میتوان هر بسته داده را به تعداد بسته کوچکتری تقسیم نمود و هر یک از این بسته ها را از مسیر متفاوتی به ایستگاه اصلی منتقل کرد. H.Hamadi و R.Chen ]21[ در سال ۲۰۱۲ الگوریتمی ارائه کردند که در آن چند مسیر برای انتقال اطلاعات از مبدا به مقصد وجود دارد. هدف آنها علاوه بر افزایش طول عمر شبکه این بود که شبکه و اطلاعات منتقل شده در آن از امنیت و قابلیت اطمینان کافی برخوردار باشند. آنها برای دستیابی به تمامی این اهداف آن را به عنوان یک مسئله بهینه سازی در نظر گرفتند تا بدین وسیله بتوانند بهترین سطح افزونگی داده را تعیین کنند. همچنین از روش توزیع شده مبتنی بر رای‌گیری استفاده نمودند تا بدین وسیله نفوذ در شبکه را تشخیص دهند و در نهایت گره‌‌های مخرب را شناسایی کرده و آنها را از شبکه حذف کنند.

۲-۲-۶پروتکلهای مربوط به شبکه های ناهمگن

شبکه های ناهمگن از دو نوع حسگر تشکیل شدهاند، به طوری که تعدادی از حسگر‌ها معمولی هستند و انرژی آنها محدود است و نوع دیگر گره‌‌هایی هستند که از نظر انرژی محدودیت زیادی ندارند و نسبت به دیگر حسگرها دارای انرژی بسیار زیادی هستند. S.Taruna و همکاران ]۲۲[ در سال ۲۰۱۳ یک روش سلسله مراتبی برای استفاده در شبکه های حسگر بیسیم با هدف افزایش طول عمر شبکه معرفی کردند. خوشه‌بندی این روش مانند الگوریتم LEACH ]23[ است، با این تفاوت که علاوه بر میزان انرژی حسگرها، پارامتر تراکم حسگرها را نیز در الگوریتم انتخاب سرخوشه به کار میبرد. اندازهی هر خوشه نیز بر اساس تراکم حسگرها در نقاط مختلف شبکه تعیین میگردند. در این روش حسگرها ناهمگن هستند، ولی انرژی هیچ حسگری بی نهایت در نظر گرفته نمیشود و پس از یک مدت شانس انتخاب شدن مجدد به عنوان سرخوشه را از دست میدهند.

۲-۲-۷ پروتکلهای مبتنی بر کیفیت سرویس

در برخی از کاربردهای شبکه های حسگر بیسیم تنها عمر شبکه مد نظر نیست، بلکه سرویسهای دیگری همچون عدم تاخیر، قابل اعتماد بودن اطلاعات منتقل شده به ایستگاه اصلی و یا تحمل‌پذیری در برابر خطا نیز باید فراهم شوند. [۲۴]SAR ]24[ یکی از اولین پروتکلهای مسیریابی است که مفاهیم کیفیت سرویس را در الگوریتم مسیریابی وارد کرد. مبنای کار این پروتکل بر اساس جدول مبتنی بر روش های چندمسیری است. از هر حسگر چند مسیر به سمت ایستگاه اصلی وجود دارد و بر اساس اینکه بسته داده از چه نوعی است و یا چه اولویتی دارد یک مسیر انتخاب میگردد. برای مثال اگر لازم باشد اطلاعاتی بدون تاخیر به ایستگاه اصلی انتقال یابند از مسیر کوتاهتر استفاده میشود و یا اگر لازم است گزارش دادهای قابلیت اطمینان کافی داشته باشد از مسیری که در آن ارتباطات مطمئن‌تری وجود دارد استفاده می‌شود.

۲-۳ مسیریابی متمرکز و توزیع شده

طبقهبندی دیگری نیز برای پروتکلها و الگوریتمهای مسیریابی در نظر گرفته میشود]۲۵[ که عبارتند از:

۲-۳-۱ الگوریتمهای مرکزی

در این الگوریتمها یک حسگر و یا ایستگاه اصلی آگاه از توپولوژی شبکه مسیرهای انتقال اطلاعات در شبکه را مشخص میکند. تعداد این الگوریتمها زیاد نیست چون انتقال کل اطلاعات به یک حسگر و یا انتقال اطلاعات هر مسیر از ایستگاه اصلی به همه حسگرها هزینه زیادی دارد و برای شبکه های حسگری که محدودیت انرژی دارند مناسب نیست. البته این روشها برای شبکه های کوچکی که در آن ایستگاه اصلی به تمام حسگرها دسترسی دارد مناسب خواهد بود، چون تمام مسیرها در ایستگاه اصلی تعیین می‌شوند و به طور مستقیم به گره‌‌های مربوطه اطلاع داده میشود و از این رو انرژی لازم برای مشخص کردن مسیر در حسگر ذخیره میگردد.

۲-۳-۲ الگوریتم های توزیع شده

در این الگوریتم ها مسیرها به صورت توزیع شده در حسگرها تعیین میگردد و سپس در قالب پیام‌های خاصی به دیگر حسگرها انتقال مییابند. بیشتر روش‌های مسیریابی ارائه شده برای افزایش طول عمر شبکه در این دسته قرار می‌گیرند. چون یافتن مسیرها به صورت مرکزی انجام می‌شود و اطلاع دادن مسیرها به تمامی حسگرها نیاز به هزینه‌ی زیادی دارد و این امر می‌تواند تاثیر منفی بسیاری بر کارایی پروتکل مسیریابی داشته باشد.
در روش پیشنهاد شده در این پژوهش از مزیت هریک از روش‌های مرکزی و توزیع شده استفاده شده است.

۲-۴ محیط سه بعدی

اگرچه در اکثر روشها و الگوریتمهایی که در این بخش مطرح شدند شبکه‌ی حسگر بیسیم به صورت دو بعدی در نظر گرفته شده است، اما ممکن است قرار گرفتن حسگرها در یک محیط به صورتی باشد که یک شبکه سه بعدی را تشکیل دهند. بنابراین باید در نظر داشت که فرض دوبعدی بودن یک شبکهی حسگر همیشه درست نبوده و در یک محیط واقعی در بسیاری از موارد شبکه به صورت سه بعدی است. برای مثال گره‌‌هایی را در نظر بگیرید که روی درختان یک جنگل قرار میگیرند یا یک شبکه زیر دریایی و یا گره‌‌های که در یک ساختمان متشکل از چند طبقه قرار گرفتهاند]۲۶[.

چکیده‌ی فصل دوم

در این فصل انواع پروتکل‌های مسیریابی به‌طور مختصر معرفی گردیدند و در هر گروه تعدادی از مقالات و روش‌هایی که در سال‌های اخیر مطرح شده‌اند و یا نتایج بهتری نسبت به دیگران ارائه کردهاند مورد بررسی قرار گرفتند.
با توجه به ویژگی‌های محیط و کاربرد شبکه‌ی حسگر، پروتکل‌های مسیریابی به چند دسته تقسیم می‌شوند که در این فصل هر دسته و الگوریتم‌های مربوطه بررسی شدند. در بیشتر الگوریتمهای ارائه شده هدف نهایی الگوریتم افزایش طول عمر شبکه است، بنابراین نتایج این روش‌ها می‌تواند معیار مناسبی برای ارزیابی الگوریتم ارائه شده در این مقاله باشد.
فصل سوم
متدولوژی والگوریتم پیشنهادی

۳ الگوریتم پیشنهادی

یکی از مهمترین چالش‌های شبکه‌های حسگر بی‌سیم محدودیت انرژی است، بنابراین هنگام ارائه‌ یک پروتکل مسیریابی باید نسبت به آن توجه زیادی داشت. به‌همین منظور الگوریتم پیشنهادی این پژوهش با هدف افزایش عمر شبکه مطرح شده است. در این بخش مراحل الگوریتم و همچنین شرایطی که برای ارائه‌ این الگوریتم لازم است بیان شده است.

۳-۱ انواع روش‌های مسیریابی

به طور معمول نحوه‌ی یافتن مسیرها و آگاه کردن همه گره‌حسگرها به سه دسته‌ی کلی تقسیم می‌شود که عبارتند از:

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...