الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
مسیریابی در شبکه اقتضایی سیار (MANET) با استفاده از رویکرد خوشه مبنا (RIMCA)
نام انگلیسی
Routing in MANET Using Cluster Based Approach (RIMCA)
تعداد صفحه به فارسی
۲۹
تعداد صفحه به انگلیسی
۷
کلمات کلیدی به فارسی
تأخیر مبدأ به مقصد، اکتشاف مسیر، شبکه اقتضایی, خوشه
کلمات کلیدی به انگلیسی
End-to –End delay, routing discovery, AD-HOC,
BCN, AODV, DSR, Cluster, TCL
مرجع به فارسی
دپارتمان مهندسی کامپیوتر، دانشگاه فنی بغداد، عراق
کالج فناوری اطلاعات و ارتباطات، دانشگاه سینگ ایندراپراشا، هندوستان
IEEE
مرجع به انگلیسی
Computer Engineering Department, University of Technology, Baghdad Iraq; IEEE
کشور
عراق
مسیریابی در شبکه اقتضایی سیار (MANET) با استفاده از رویکرد خوشه مبنا (RIMCA)
چکیده
شبکه اقتضایی بیسیم متشکل از گره های متعدد بدون سیم می باشد که بدون نیاز به هرگونه مدیریت متمرکز قابلیت برقراری ارتباط را دارد. در چنین سناریویی کلیه گره ها به صورت بالقوه قابلیت مسیریابی مناسب را خواهند داشت. یک گره قابلیت حرکت در هر زمان در یک سناریوی اقتضایی را دارد و در نتیجه چنین شبکه ای شامل پروتکل های مسیریابی است و در عین حال امکان استفاده از آنها به منظور تغییر دینامیکی توپولوژیکی شبکه نیز میسر است. به منظور انجام این مهم، تعدادی از پروتکل های مسیریابی اقتضایی ارائه و پیاده سازی شده اند. با توجه به آنکه فرایند مسیریابی به عنوان یک مؤلفه حیاتی در MANET به شمار می آید، ما یک رویکرد مسیریابی جدید، تحت عنوان رویکرد خوشه مبنا که بر مبنای سرنام RIMCA برای مسیریابی کارآمد پیام ها از منبع به مقصد حاصل آمده است را بکار می گیریم. در RIMCA، یک شبکه اقتضایی سیار (MANET) متشکل از گره های بی سیم سیار می باشد که قابلیت حرکت تصادفی در داخل مرز خوشه را خواهد داشت. ارتباطات بین این گره های سیار بدون هرگونه کنترل متمرکز در خوشه انجام می گردد، اما ارتباطات بین گره ها در خوشه های مختلف با استفاده از گره خوشه مرزی (BCN) مستقر در مرز خوشه انجام می شود. به منظور نشان دادن مؤثر کارایی رویکرد RIMCA، ما دو پروتکل MANET معروف تحت عنوان AODV و DSR را مورد بررسی قرار می دهیم. ابزار شبیه سازی بکار گرفته شده تحت عنوان شبیه ساز شبکه (NS2) می باشد. عملکرد این پروتکل های مسیریابی با استفاده از چهار رویه سنجشی مورد تحلیل قرار گرفته است: انرژی پروتکل ها، اکتشافگر مسیریابی، تأخیر مبدا به مقصد، اندازه پاکت در برابر ضریب ارسال، اندازه پاکت در برابر عملکرد کلی سیستم.
کلمات کلیدی : تأخیر مبدأ به مقصد، اکتشاف مسیر، شبکه اقتضایی (AD-HOC)، BCN ، AODV، DSR، خوشه، TCL
فهرست علایم و اختصارات
بخش
تعریف
مخفف
چکیده
شبکه اقتضایی سیار
MANET
۱
چکیده
شبیه ساز شبکه V2
NS2
۲
چکیده
گره خوشه مرز
BCN
۳
۳
زبان کنترل ابزار
TCL
۴
۵ـ۱
بردار فاصله بر حسب تقاضای اقتضایی
AODV
۵
۵ـ۱، ۵ـ۲
درخواست مسیر
RREP
۶
۵ـ۱، ۵ـ۲
خطاهای مسیر
RERR
۷
۵ـ۱، ۵ـ۲
شماره ترتیب یا توالی مقصد
DSN
۸
۵ـ۱، ۵ـ۲
مسیریابی منبع دینامیکی
DSR
۹
۵ـ۱، ۵ـ۲
پاسخ مسیر
RREP
۱۰
۵ـ۲
تصدیق و تأیید
(ACK)
۱۱
۵ـ۲
پاکت های داده
DP
۱۲
۸-۴
کسر ارسال بسته
PDF
۱۳
مسیریابی شبکه اقتضایی سیار خوشه مبنا
۱- مقدمه
شبکه اقتضایی سیار (MANET) به عنوان رویکردی بدون کنترل مرکزی به شمار می آید که متشکل از گره های دارای حرکت آزاد در چنین سیستم بی سیمی است. در برخی از مواقع MANET تحت عنوان شبکه مش سیار خوانده می شوند که در حقیقت می توان آن را شبکه بی سیم با قابلیت خود پیکربندی خواند. یک MANET متشکل از گره های سیار، یک مسیریاب با میزبان های متعدد و ابزارهای ارتباطاتی بی سیم می باشد. ابزارهای ارتباطاتی بی سیم شامل فرستنده ها، گیرنده ها و آنتن های هوشمند در محدوده ارسال ۲۵۰ متری می باشند. این آنتن ها (آنتن های همه جهته) شامل انواع گره های مختلف به صورت ثابت یا متحرک می باشند. گره ها نیز می توانند یک تلفن سیار، یک لپ تاپ، یک دستگاه دیجیتال کمکی، یک پخش کننده MP3 یا یک کامپیوتر شخصی باشند. این گره ها را می توان در ماشین، کشتی، هواپیما جای داد یا آنکه یک شخص، مجهز به ابزارهای الکترونیکی کوچک، قادر به حمل آن است. گره ها می توانند به صورت تصادفی با یکدیگر در تماس باشند و از این طریق یک توپولوژی یا هم بندی فرضی را شکل می دهند. گره ها با یکدیگر در تماس بوده و قابلیت ارسال پاکت ها به گره های مجاور خود به عنوان یک مسیریاب را خواهند داشت. قابلیت خود پیکربندی این گره ها آنها را برای عامل های مهم ساخت سریع و ضروری شبکه ها مدنظر قرار می دهد تا از این طریق قابلیت انجام وظایف خاص را داشته باشیم، به طور مثال در موقع بروز فجایع یا بلایا که در آن هیچگونه زیر ساخت ارتباطاتی مهیا نمی باشد. بر این مبنا داشتن یک زیرساختار ارتباطاتی سریع به عنوان یک ویژگی ضروری در چنین فضایی به شمار می آید. MANET همچنین به عنوان یک علاج فوری برای هر یک از موقعیت های فاجعه آمیز به شمار می آید. MANET را می توان به عنوان یک شبکه فوری یا خود به خود نیز در نظر گرفت. چنین موردی به هنگامی مفید خواهد بود که ساختار تعامل با ابزارهای بی سیمی باشیم که در آن برخی از ابزارها به عنوان بخشی از شبکه برای یک مدت خاص در یک نشست ارتباطاتی مدنظر باشند.
برای مسیریابی کارآمد پیام ها در MANET ما اقدام به تقسیم شبکه بی سیم به پنج خوشه نموده و این خوشه ها قابلیت برقراری ارتباط با یکدیگر از طریق گره خوشه مرزی (BCN) را خواهند داشت. ما در دو موقعیت نسبت به استفاده از BCN اقدام می نماییم:
BCN به عنوان گره استاتیک و کلیه گره های دیگر به صورت سیار.
BCN به عنوان گره دینامیک (گره سیار) و کلیه دیگر گره ها نیز به صورت سیار.
مسیریابی شبکه اقتضایی سیار خوشه مبنا
۲- بیان مشکل و راه حل
در شبکه اقتضایی سیار محدودیت ۲۵۰ متری ارسال برای یک گره سیار وجود دارد. در صورتی که خواستار تحت پوشش قرار دادن نواحی بیشتری باشیم، لازم است تا از گره های سیار و پروتکل های مختلف استفاده نموده تا از این طریق قابلیت ارتقای ارتباط بین این گره های سیار را داشته باشیم. بنابراین در این مقاله ما سعی در حذف این مشکل از طریق تقسیم شبکه به نواحی متعدد یا خوشه با توجه به گره خوشه ای مرزی (BCN) مستقر شده در نواحی کناره ای خوشه می نماییم. بر این مبنا ما نواحی شبکه را به پنج خوشه تقسیم می نماییم. در هر خوشه واحد تعدادی از گره های سیار وجود دارند که به صورت تصادفی در حال سیر بوده و بنابراین قابلیت اتصال کلیه خوشه ها از طریق گره های خوشه مرزی (BCN) را خواهیم داشت. ما نسبت به طراحی و پیاده سازی سناریو شبکه با استفاده از ns2 به عنوان شبیه ساز اقدام نموده و مسیریابی را با استفاده از پروتکل AODV و DSR و با بهره گیری از رویکرد RIMCA به صورت ترکیبی جهت محاسبه تعداد جهش ها، زمان اکتشاف مسیر، عملکرد کلی، انرژی، تأخیر مبدأ به مقصد و اندازه پاکت در برابر ضریب ارسال بکار گرفتیم.
مسیریابی شبکه اقتضایی سیار خوشه مبنا
۳- روش استفاده شده
ما با توجه به تقسیم بندی ناحیه کاری به پنج خوشه می بایست محدوده گسترده ای از شبکه را در نظر داشته باشیم. بر این مبنا در هر خوشه خاص تعدادی از گره های سیار به صورت تصادفی حرکت داشته و با توجه به این موضوع اقدام به اتصال این خوشه ها به وسیله گره های خوشه مرزی (BCN) با استفاده از ns2 به عنوان شبیه ساز نموده و متعاقباً اقدام به نوشتن کد برنامه زبان C++ جهت محاسبه تعداد جهش ها، زمان اکتشاف مسیر، عملکرد کلی، انرژی، تأخیر مبدأ به مقصد و اندازه پاکت در برابر ضریب ارسال نمودیم. به علاوه ما نسبت به نوشتن کد برنامه با استفاده از TCL (زبان کنترل ابزار) جهت پیاده سازی سناریوی مختلف اقدام نموده و بنابراین قابلیت تحرک گره های BCN را به حساب آورده و متعاقباً نسبت به مقایسه موقعیت استاتیک BCN از طریق بهره گیری از دو پروتکل مدنظر (AODV و DSR) اقدام نمودیم.
مسیریابی شبکه اقتضایی سیار خوشه مبنا
۴- AODV (بردار فاصله بر حسب تقاضای اقتضایی)
در شکل (۱)، پیام RREQ (درخواست مسیر) در طول شبکه از گره سیار S به گره مقصد ارسال می شود. خط RED نشان دهنده پیام RREQ از گره مبدأ S به مسیرهای مختلف می باشد. گره مبدأ S اقدام به ارسال پیام RREQ به گره های مجاور خود می نماید. به هنگامی که گره های مجاور آن پیام را دریافت داشتند، این گره اقدام به ایجاد یک مسیر معکوس به مبدأ S خواهد نمود. گره سیار مجاور به عنوان جهش بعدی به S مدنظر خواهد بود. از این طریق یک واحد به تعداد شمارش شده جهش RREQ اضافه می گردد. گره مجاور قابلیت شناسایی مسیر فعال به مقصد را خواهد داشت. در صورت وجود یک مسیر، گره مربوطه دست به ارسال پیام RREP به S خواهد زد. در صورت عدم وجود یک مسیر فعال به مقصد، آن گره پیام RREQ (درخواست مسیر) را به کلیه نواحی شبکه ارسال داشته و مجدداً مقدار شماره جهش افزایش می یابد. شکل ۱ نشان دهنده پروسه مرتبط با شناسایی مقصد است.
پیام RREQ در شبکه در جستجوی گره مقصد جریان می یابد. گره های بینابینی قابلیت پاسخ دادن به پیام RREQ را خواهن داشت، آن هم صرفاً در صورتی که آنها دارای شماره ترتیب یا توالی مقصد (DSN) مساوی با یا بزرگتر از عدد موجود در سرایند پاکت RREQ باشند. گره های بینابینی (BCN) اقدام به ارسال پیام RREQ به گره های مجاور نموده و متعاقباً آدرس این گره ها را در جدول مسیریابی خود قرار می دهند. این اطلاعات جهت ایجاد یک مسیر معکوس برای پیام RREP (پاسخ خطا) از گره مقصد بکار گرفته خواهد شد، ویژگی مرتبط با آن در شکل ۱ نشان داده شده است. گره هدف اقدام به پاسخ دادن به پیام RREP مشخص شده به وسیله خط زرد نقطه چین، بر حسب کوتاهترین مسیر از گره مقصد به گره مبدأ S می نماید. RREP نهایتاً به گره مبدأ درخواست کننده می رسد.
مسیریابی شبکه اقتضایی سیار خوشه مبنا
۵- DSR (مسیریابی منبع دینامیکی)
شکل ۱ نشان دهنده پروسه اکتشاف مسیر می باشد. در اینجا ما دارای پنج خوشه می باشیم و SOURCE در خوشه ۱ به عنوان گره مبدأ و مقصد در خوشه ۵ به حساب می آید. به هنگامی که SOURCE خواستار ارسال یک پاکت اطلاعاتی به گره مقصد باشد، در ابتدا اقدام به کنترل حافظه کش (cache) مسیر می نماید تا مشخص شود که آیا دارای مسیر مستقیم به گره مقصد می باشد یا خیر. در صورتی که SOURCE دارای یک مسیر مستقیم به مقصد نباشد، متعاقباً اقدام به ارسال یک پیام RREQ در خوشه ۱ می نماید. گره مرزی BCN1 پیام RREQ را دریافت می نماید. در ابتدا گره BCN1 اقدام به کنترل کش مسیر خود در این رابطه می نماید که آیا دارای مسیر مستقیم به گره مقصد است یا خیر، در صورت یافتن یک مسیر به گره مقصد یک پیام RREP به گره مبدأ SOURCE ارسال خواهد شد. در پاسخ به آن پیام، گره مبدأ SOURCE اقدام به ارسال پاکت اطلاعاتی (DP) در مسیر اکتشافی خواهد نمود. در صورت عدم اکتشاف مسیر از گره BCN1 به مقصد، پیام RREQ به BCN بعدی ارسال شده و SOURCE و BCN1 در حافظه کش مسیر ذخیره خواهد شد. این فرایند تا زمانی ادامه خواهد یافت که پیام RREQ به گره مقصد در خوشه ۵ برسد. گره مقصد نیز اقدام به ذخیره سازی مسیرهای SOURCE و BCN1، BCN1 و BCN2، BCN2 و BCN3، BCN3 و BCN4، BCN4 در حافظه کش خود نموده و با قرارگیری در حافظه یک پیام RREP به گره مبدأ SOURCE ارسال خواهد شد.
مسیریابی شبکه اقتضایی سیار خوشه مبنا
۶- الگوریتم برای مسیریابی / روش ما
تقسیم کل ناحیه به n خوشه.
هر ناحیه دارای BCN (شبکه خوشه مرزی) می باشد به گونه ای که تعداد BCN برابر با n-1 است.
هر خوشه می تواند دارای n تعداد از گره بی سیم باشد.
گره مبدأ قابلیت ایجاد پیام RREQ برای مقصد را خواهد داشت.
در صورتی که مقصد در خوشه ۱ باشد، بنابراین RREQ در یک جهش ارسال خواهد شد و مقصد اقدام به پاسخ دادن RREP به الگوریتم گره مبدأ خواهد نمود:
الف. فرضیه
۱ـ اجازه دهید تا n Î به عنوان بعد شبکه بی سیم باشد.
۲ـ اجازه دهید تا m Î تعداد نواحی / خوشه ها در شبکه بی سیم تلقی شود.
۳ـ P Î تعداد BCN در شبکه بی سیم است آن هم در جایی که p<<m صحت خواهد داشت.
۴ـ Q Î تعداد گره های بی سیم شرکت کننده در شبکه می باشد.
۵ـ r Î تعداد گره های بی سیم در یک خوشه تلقی شده و r<<q نیز صادق خواهد بود.
۶ـ s Î گره مبدأیی به شمار می آید که قابلیت ایجاد پیام RREQ را دارد.
۷ـ d Î گره مقصدی به شمار می آید که قابلیت ارسال پاسخ پیام RREQ را خواهد داشت.
۷- سناریوی شبیه سازی ۱
الف. استاتیک گره مرزی
کلیه گره ها در داخل خوشه سیار با محدوده ارسال ۲۵۰ متر بدون تداخل با یکدیگر عمل می نمایند، بنابراین در صورتی که هر یک از گره ها خواستار ارسال پیام به گره دیگر در خوشه دیگر باشند می بایست از کمک گره BCN جهت ارسال استفاده شود، چرا که گره های BCN در محدوده ارسال هر دوی خوشه ها مدنظر خواهند بود.
مسیریابی شبکه اقتضایی سیار خوشه مبنا
۸- نتیجه گیری
ما بر روی دو مطالعه تحقیقاتی تمرکز می نماییم، یک مورد مطالعه تحلیلی و مورد دیگر مطالعه شبیه سازی می باشد. از مطالعه تحلیلی ما به این نتیجه گیری می رسیم که پروتکل های مسیریابی در نواحی مدرن ارتباطاتی، سیستم های اینترنت و در سیستم های ارتباطات یکپارچه نقش مهم و معنی داری را جهت توسعه ارتباطات بهتر بین کاربران نهایی به عهده دارند. پروتکل های مسیریابی مختلف دارای ویژگی های متفاوتی بر مبنای سناریوهای محیطی آنها هستند. انتخاب پروتکل مناسب بر مبنای شبکه قطعاً سبب افزایش پایایی شبکه خواهد شد، به طور مثال در مورد پروتکل های مسیریابی شبکه های اقتضایی که می بایست دارای حرکت آزادانه ای باشند. مطالعه شبیه سازی برای تحقیق ما متشکل از دو پروتکل مسیریابی AODV و DSR می باشد که در ارتباط با MANET با استفاده از تحلیل ترافیک صوتی و رفتار مرتبط با توجه به پارامترهای متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است. تحقیق اجرایی ما جهت کنترل عملکرد این دو پروتکل مسیریابی در MANET بر مبنای رویکرد خوشه مبنا و با توجه به پارامترهای فوق الذکر اعمال شد. انتخاب پروتکل کارآمد و مطمئن از پروتکل های مختلف به عنوان یک مؤلفه حیاتی به شمار می آید. در این تحقیق شبیه سازی ما دو نتیجه را حاصل آورده ایم، نتیجه اول گراف های شبیه سازی و مورد دوم داده های آماری میانگین حاصله از این گراف ها می باشد. بر این مبنا می توان مشاهده نمود که کدام یک از پروتکل های مسیریابی دارای عملکرد بهتری می باشند. از تحلیل پروتکل های مسیریابی فوق، دو پروتکل AODV و DSR بر حسب تأخیر قابل توجه هستند. در موقعیت استاتیک END-TO-END نوعی ثابت به صورت مقادیر تأخیر مبدأ به مقصد، عملکرد کلی و ضریب ارسال پاکت مد نظر است، اما این مقادیر ممکن است با توجه به BCN و حرکت آن در داخل مرزی از خوشه ها متفاوت و متغیر تلقی شوند.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
