ارایه‌ی یک روش مسیریابی برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم با هدف افزایش طول …

0 Comments

مبتنی بر مکان[۶]

SPIN, Directed Diffusion, Rumor Routing, COUGAR,
ACQUIRE, EAD, Information-Directed Routing, Gradient-
Based Routing, Energy-aware Routing, Information-Directed Routing

دادهمحور[۷]

LEACH, PEGASIS, HEED, TEEN, APTEEN

سلسله مراتبی[۸]

SEAD, TTDD, Joint Mobility and Routing, Data MULES,
Dynamic Proxy Tree-Base Data Dissemination

مبتنی بر حرکت[۹]

Sensor-Disjoint Multipath, Braided Multipath, N-to-1 Multipath Discovery

مبتنی بر مسیرهای چندگانه[۱۰]

IDSQ, CADR, CHR

مبتنی بر شبکههای ناهمگن[۱۱]

SAR, SPEED, Energy-aware routing

مبتنی بر کیفیت سرویس[۱۲]

۲-۲-۱ پروتکلهای مبتنی بر مکان

در این گروه‌، حسگرها در شبکه‌ی بیسیم بر اساس مختصات مکانی خود حسگر آدرس‌دهی می‌گردند. بنابراین با دانستن مختصات هر حسگر میتوان میزان انرژی لازم برای انتقال اطلاعات بین حسگرها را تخمین زد.
PELCR-TP ]11[ یکی از روشهایی است که در این گروه قرار میگیرد و توسطY.Cheng و همکاران در سال ۲۰۱۳ معرفی شد و در مقایسه با روشهای قبل از خود نتایج بهتری ارایه کرده است. در این روش دو گره که در دو سوی یک ارتباط قرار می‌گیرند اطلاعات مربوط به دیگر ارتباطات خود را به گره‌ی دیگر اطلاع میدهند. به عبارت دیگر تاریخچهای از گذشته یک ارتباط تعیین کننده مسیر بعدی برای انتقال داده است. همچنین این روش از [۱۳]BAS استفاده میکند تا گره‌های با عملکرد نامناسب را شناسایی واز انتقال اطلاعات به این گره‌ها اجتناب می‌کند. نتایج ارایه شده در مقاله نشان میدهد که این روش نسبت به دیگر پروتکل‌های قبل از خود مانندGAF[14] ]۱۲[ و MECN[15] ]۱۳[ برای افزایش طول عمر شبکه موفقتر بوده است.

این مطلب را هم بخوانید :
بررسی تأثیر ساختار سرمایه برارزش شرکت ، نرخ بازده سرمایه و سود ...

۲-۲-۲ پروتکلهای دادهمحور

در این دسته از پروتکلهای مسیریابی هنگامی که یک گره‌ دادهای را به سوی ایستگاه اصلی ارسال می‌نماید گره‌‌های میانی می‌توانند روشهای مربوط به اجماع‌داده[۱۶]را روی اطلاعات در حال انتقال اعمال نمایند. این نوع مسیریابی موجب ذخیره بیشتر انرژی در شبکه میشود چون از تعداد بستههای در حال انتقال در شبکه میکاهد. L.villa،R.Araujo وA.Loureio ]14[ درآوریل ۲۰۱۳ روش DRINA[17] را معرفی کردند. این روش نسبت به روشهای دیگر نتایج قابل قبول‌تری ارایه کرده است. شیوهی کار این الگوریتم بدین صورت است که برای ساخت درخت‌ِ مسیر تعداد بسیار کمی داده بین حسگرها انتقال مییابد. همچنین تعداد مسیرهای به روی هم افتاده را بیشینه میکند و در نهایت از یک اجماع داده قابل اطمینان با نرخ بسیار بالا استفاده میکند. رعایت این نکات در ساخت درخت مسیر باعث افزایش طول عمر شبکه در این روش شده است.
SPIN[18] ]۱۵[ یکی دیگر از اولین پروتکلهایی است که برای اصلاح روش انتقال سیل آسا[۱۹] در یک شبکه حسگر مطرح گردید‌. در این پروتکل هر حسگر این قابلیت را دارد که میزان انرژی لازم برای فرستادن، دریافت و یا محاسبه کردن را تخمین بزند. بنابراین گره حسگرها میتوانند به صورت بهینه از منابع خود استفاده نمایند. دو مکانیزم اصلی SPIN قابلیت مذاکره‌ی گره حسگرها با یکدیگر و همسو شدن با میزان منابع در دسترس است. مذاکره قبل از ارسال اطلاعات صورت میگیرد، بنابراین از انتقال دادههای غیر مفید و یا افزونه جلوگیری میکند. در این روش از فراداده[۲۰] برای توصیف دادهها استفاده میشود که اندازهی این فراداده بر اساس کاربرد شبکه بسیار کوچکتر از خود داده است. با توجه به فرادادههایی که هرگره از همسایگان خود بهدست می‌آورد میتواند از افزونگی و روی هم افتادن مسیرها جلوگیری کند. همچنین هرگره دارای قسمتی به عنوان مدیر منابع است که توسط آن میتواند منابع خود را نظارت کند و با آن همسو شود.

این مطلب را هم بخوانید :
سامانه پژوهشی - ارایه‌ی یک روش مسیریابی برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم با هدف افزایش طول عمر ...

۲-۲-۳ پروتکلهای سلسله مراتبی

پروتکلهایی که در این دسته قرار میگیرند از مفهوم خوشهبندی استفاده میکنند. درهرخوشه تعدادی گره قرارگرفته است و یکی از این گره‌ها به عنوان سرخوشه تعیین می‌گردد. جمع‌آوری اطلاعات ازاعضای خوشه توسط سرخوشه صورت می‌گیرد وسپس به طور مستقیم (تک گامی) و یا از طریق سرخوشه‌های دیگر(چندگامی) به ایستگاه اصلی منتقل میگردند. عمدهی روشهای مسیریابی که ازمفهوم خوشه‌بندی ‌استفاده می‌کنند با هدف افزایش طول عمر شبکه به وجود آمده‌اند. درشکل۲-۱مفهوم خوشه‌بندی نشان داده شده است.
شکل ۲-۱٫ خوشه و سرخوشه در روشهای سلسله مراتبی
Nikolidakis و همکاران ]۱۶[ در سال ۲۰۱۳ روشی را برای خوشه‌بندی مطرح کردند که ECHERP[21] نام گرفت و به معنای تساوی در انتخاب سرخوشههاست. این روش، شبکه‌ی حسگر بیسیم را به صورت یک سیستم خطی مدل میکند و از الگوریتم انتخاب گوس[۲۲]استفاده می‌کند و در نهایت ترکیبی از حسگرها را به عنوان یک خوشه در نظر میگیرد. در این روش پس از انتخاب خوشه‌ها به صورت پویا، در هر خوشه گره‌ حسگری به عنوان سرخوشه انتخاب میگردد که مجموع انرژی مصرفی خوشه کمینه شود. همانطور که در بالا نیز ذکر شد با نگاشت هر خوشه به یک سیستم خطی میتوان از الگوریتم گوس برای انتخاب سرخوشه استفاده کرد. شکل ۲-۲ نوع شبکه و خوشهبندی این روش را نشان میدهد.
شکل۲-۲٫ خوشه‌ها وسر خوشه‌ها در روشECHERP
جدول ۲-۲ مقایسه‌ی بین تعدادی از الگوریتم‌های سلسله مراتبی را بر اساس پارامترهای مختلف نشان می‌دهد]۱۷[.
جدول۲-۲٫ مقایسه‌ی الگوریتم‌های مسیریابی سلسله مراتبی

برای دانلود فایل متن کامل پایان نامه به سایت 40y.ir مراجعه نمایید.