نوع فایل: word
قابل ویرایش 65 صفحه
مقدمه:
مسئله مسیریابی در شبکه‌های بی سیم حسگر به یک چالش پایاپای میان کارائی و قابلیت پاسخگوی تبدیل شده است. این معامله پایاپای بایستی بین نیاز به توانایی های پردازش و ارتباطی محدود در مقابل سربار حاصل از تطابق آنهاتعادل برقرار کنددر یک WSN سربار از طریق مقدار استفاده از پهنای باندو قدرت مصرفی و نیازهای پردازش بر روی گره های متحرک اندازه گیری می شودپیدا کردن یک استراتژی میان نیازهای درگیر فوق بصورت مؤثر پایه مسیریابی رقابتی را تشکیل می دهد بعلاوه ویژگیهای اصلی شبکه های بی سیم این سؤال را مطرح می کند که آیا پروتکل های مسیریابی موجود برای شبکه های ad – hoc طراحی شده اند موارد فوق را در بر می گیرند.
الگوریتم های مسیریابی در شبکه های ad – hoc دسته بندی می شوند با توجه به روشی که از طریق آن اطلاعات دریافت می شوند و روشی که در آن از این اطلاعات برای محاسبه مسیرها استفاده می شود.
سه استراتژی متفاوت می توان در نظر گرفت، proactive،reactive، hybrid استراتژی proactiveمبتنی برانتشار متناوب اطلاعات مربوط به مسیریابی به صورتیکه اطلاعات مربوط به جداول مسیریابی به صورت سازگار و درست نگهداری شوند. ساختار شبکه می تواند مسطح یا سلسله مراتبی باشد. این استراتژیهای مسیریابی proactive مسطح پتانسیل محاسبه مسیرهای بهینه را دارا می باشند. سربار مورد نیاز برای محاسبه این مسیرها ممکن است برسر راه الگوریتم مسریابی در یک محیط به شدت متغیرمانع ایجاد کندمسیریابی سلسله مراتبی برای شبکه های بزرگ و ad – hoc مناسب تر است. استراتژیهای مسیریابی reactive مسیرهایی را به یک مجموعه محدودی از مقصدها محدودمی کند. این استراتژی ها اطلاعات عمومی را در ارتباط با کل گره های شبکه نگهداری نمی کنند. آنها بایستی همچنین متکی باشند به یک جست و جوی مسیر برای برقراری ارتباط میان مبداء و مقصد. این جستجو شامل یک پرس و جوی اکتشاف مسیر به صورت سیل آسا با گرفتن جواب از طریق مسیر برگشت میباشد استراتژی مسیریابی reactive روشی که در انفرآیند پردازش سیل برای کاهش سربار اطلاعاتی کنترل می شودو روشی که از طریق آن مسیرها محاسبه شده و در صورت خطا دوباره محاسبه می شوند استراتژیهای hybrid متکی بر ساختار شبکه های امروزی برای دستیابی به پایایی و قابلیت گسترش در شبکه های بزرگ می باشد. در این استراتژیها شبکه به کلاستر های دو به دو مجاور سازماندهی می شوند. ساختار کلاستر ای می تواند برای محدود کردن دامنه مسیریابی الگوریتم reaction برای تغییر در محیط شبکه استفاده شوداستراتژی مسیریابی ترکیبی می تواند به صورتی استفاده شود که در دو گره مجاور یکی از الگوریتم مسیریابی proactiveو دیگری از الگوریتم مسیریابی reactive استفاده کندچالش اصلی بر سر کاهش سربار مورد نیاز در نگهداری از کلاستر هااست خلاصه الگوریتم های مسیریابی در شبکه های ad – hoc تمایل به شرکت در محیط های بسیار پویا ندارند. سربار پروتکل مسیریابی معمولاً با افزایش اندازه شبکه مقدار پویایی بودنش افزایش می یابد.
یک سربار زیاد معمولاً می تواند کل منابع شبکه را مختل کند. بعلاوه پروتکل مسیریابی قدیمی بر روی شبکه های بزرگ نیازمند هماهنگ سازی بین شبکه ای به صورت اساسی و در برخی موارد الگوریتم سیل آسا برای حفظ پایایی، صحت اطلاعات که برای دستیابی به مسیریابی صحیح و بهینه لازم است می باشد. استفاده از این پروتکل ها سربار پروتکل مسیریابی و زمان همگرایی را افزایش می دهد. در نتیجه آنها خیلی خوب برای کار در محیط منطبق می شوند. اما کارایی این تکینک ها با نیازهای مسیریابی در شبکه های بی سیم در تضاد است. استراتژیهای جدید مسیریابی مورد نیاز در شبکه های بی سیم قادر به مدیریت کارا برای ایجاد تعادل بین بهینگی و کارایی می باشند.
فهرست مطالب:
مسیریابی در شبکه های حسگر بی‌سیم
مقدمه
استراتژیهای مسیریابی در شبکه های بی‌سیم
مسیریابی در شبکه های حسگر
تکنیک های مسیریابی در شبکه های حسگر(WSN)
الگوریتم مسیریابی برای شبکه های حسگر و موبایل
مقدمه
پروتکل مسیریابی برای شبکه های نا همگن موبایل
آدرس دهی بر مبنای ID
حمایت از معماری شبکه های ناهمگن
تغییر پذیری و توپولوژی ویژه
سربارپایین برای گره های حسگر
انتشار و یونی کاست محدود
تلرانس پیوندهای جهت دار و نا متقارن
روش هایمختلف برای اتصال به شبکه های ناهمگن
روش های اجرا شده
شبیه سازی ها و آزمایشات
شبیه سازی
چالش و پاسخ در شبکه حسگر
سناریوی ستون فقرات ـ MANET
آزمایشات
تک مسیر
WSN ـ MANET ـ MANET
WSN ـ MANET ـ MANET ـ WSN
چند مسیری WSN
کار مربوطه
نتیجه گیری و کاربردی
طرح مسیر یابی مؤثر انرژی برای شبکه های حسگر بی سیم موبایل
چکیده
کار مربوطه
کلاستر سازی سلسله مراتبی کم مصرف از نظر انرژی (LEACH)
A ـ LEACH و -C LEACH
معایب LEACH
M-LEACH
موقعیت سر کلاستر
حمایت از تغییر پذیری
شبیه سازی M-LEACH و نتایج
پروتکل‌های مسیریابی درخواستی موثر برای بهینه‌سازی پوشش شبکه در شبکه‌های حسگر بی‌سیم
چکیده
پروتکل های مسیر یابی
پروتکل مسیر یابی ناحیه
پروتکل مسیریابیC-AODV
نتایج اجرا
مدل های تغییر پذیری و ترافیک
پارامتر های بهینه سازی
نتایج و تحلیل
نتیجه گیری
تکنیکسیل آسا در شبکه های حسگر و انواع آنها
شایعه پراکنی و هدایت تک منظوره ی مبتنی بر عامل
تکنیک مسیر یابیمبتنی بر مذاکره(SPIN)
عملیات پروتکل پایه SPIN
پروتکل مسیریابی PEGASIS
منابع و مآخذ
منابع و مأخذ:
[1] D.B. Johnson and D.A. Maltz, “zone Routing
Protocol in Ad Hoc mobile wireless Networks,”
Journal of Mobile Computing, pp153-181, 1996.
[2] Charles E.Perkins, Elizabeth M. Royer, Samir
- Das, “Ad hoc On-Demand Distance Vector
(AODV) Routing”, draft-ietf-manet-AODV-06.txt,
Mobile Ad hoc Networking Group, INTERNET
DRAFT, June 1999.
[3] E.M. Royer and C. Toh. “A Review of current
routing protocol for Ad hoc mobile wireless
- “IEEE personal Communication, pp, 46-
55 April 1999.
[4] Charles E. Perkins, Elizabeth M. Royer, Samir R.
Das and Mahesh K. Marina, “performance
Comparison of two On-Demand routing protocol for
ad hoc networks,” IEEE Personal Communication,
pp 16-28, Feb 2001.
[5] David B. Johnson, David A. Maltz, Yih – Chun
Hu, “Zone Routing Protocol (ZRP) for mobile Ad
hoc networks” draft-ietf-manet-ZRP-09. txt, IETF
MANET Working Group. INTERNET –DRAFT,
15 April 2003.
[6] Jorge Nuevo, INRS- University du Quebec, “A
Comprehensible GloMoSim Tutorial”, September
4, 2003.
[7] S. Roundy, D. Steingart, L. Frechette, P. Wright
and J. Rabeay, “Power sources for ireless sensor
networks,” Lect notes comput. Sci. 2920, 1-
17,2004.
[8] Al-Karaki, J. N. and A. E. Kamal. Routing techniques in wireless
sensor networks: a survey. IEEE Wireless Communications, 11(6):6--
28, 2004.
[9] Lu, Ye Ming and Vincent W. S. Wong. An energy-efficient multipath
routing protocol for wireless sensor networks: research articles. Int. J.
- Syst., 20(7):747--766, 2007.
[10] Heinzelman W, Kulik J, Balakrishnan H. Adaptive protocols for
information dissemination in wireless sensor networks. Proceedings of
ACM/IEEE MobiCom’99, Seattle, WA, U.S.A., August 1999; 174–185.
[11] Intanagonwiwat C, Govindan R, Estrin D. Directed diffusion: a
scalable and robust communication paradigm for sensor networks.
Proceedings of ACM MobiCom’00, Boston, MA, U.S.A., August 2000;
56–67.
[12] Heinzelman W, Chandrakasan A, Balakrishnan H. Energy-efficient
communication protocol for wireless microsensor networks.
Proceedings of the 33rd International Conference on System Science
(HICSS’00), Hawaii, U.S.A., January 2000
[13] Xu Y, Heidemann J, Estrin D. Geography-informed energy
conservation for ad-hoc routing. Proceedings of ACM/IEEE
MobiCom’01, Rome, Italy, July 2001; 70–84.
[14] Xu Y, Govindan R, Estrin D. Geographical and energy aware routing:
a recursive data dissemination protocol for wireless sensor networks.
Technical Report UCLA/CSD-TR-01-0023, UCLA Computer Science
Department, May 2001.
[15] Hou T. C., Tsai T. J., “An access-based clustering protocol for
multihop wireless ad hoc networks”, IEEE Journal on Selected Areas
in Communications, 19(7):1201-1210, July 2001.
[16] Joa-Ng M., Lu I.T., “A Peer-to-peer Zone-based Two-level link state
routing for mobile Ad Hoc Networks”, IEEE Journal on Selected
Areas in Communications, Special Issue on Ad-hoc Networks,
17(8):1415-1425, August 1999
[17] C.R. Lin, M. Gerla, Adaptive clustering for mobile wireless networks,
IEEE Journal on Selected Areas in Communications 15 (7) (1997)
1265–1275.
[18] A. Manjeshwar, D.P. Agrawal, TEEN: a protocol for enhanced
efficiency in wireless sensor networks, in: Proceedings of the 1st
International Workshop on Parallel and Distributed Computing Issues
in Wireless Networks and Mobile Computing, San Francisco, CA,
April 2001.
[19] S. Lindsey, C.S. Raghavendra, PEGASIS: power efficient gathering in
sensor information systems, in: Proceedings of the IEEE Aerospace
Conference, Big Sky, Montana, March 2002.
[20] A. Manjeshwar, D.P. Agrawal, APTEEN: a hybrid protocol for
efficient routing and comprehensive information retrieval in wireless
sensor networks, in: Proceedings of the 2nd International Workshop on
Parallel and Distributed Computing Issues in Wireless Networks and
Mobile computing, Ft. Lauderdale, FL, April 2002.
[21] T. Murata and H. Ishibuchi, “Performance evaluation of genetic
algorithms for flowshop scheduling problems,” Proc. 1st IEEE Conf.
Evolutionary Computation, vol. 2, pp. 812–817, June 1994.
[22] P. Agarwal and C. Procopiuc, “Exact and approximation algorithms for
clustering,” in Proc. 9th Annual. ACM-SIAM Symp. Discrete
Algorithms, Baltimore, MD, Jan. 1999, pp. 658–667.
[23] Feng Zhao and Leonidas Guibas, “Wireless sensor network – an
information processing approach”, Morgan Kaufmann Publishers, pp.
7-8.
[24] T. Camp, J. Boleng, and V. Davies, "A survey of mobility models for
ad hoc network research," Wireless Communications & Mobile
Computing (WCMC): Special issue on Mobile Ad Hoc Networking:
Research, Trends and Applications, vol. 2, no. 5, pp. 483-502, 2002
[25] M. Brzozowski, R. Karnapke, and J. Nolte. Impact - a family
of cross-layer transmission protocols for wireless sensor
- In The First International Workshop on Research
Challenges in Next Generation Networks for First Respon-
ders and Critical Infrastructures (NetCri 07), in conjunction
with 26th IEEE IPCCC, 2007.
[26] X. Jiang, N. Chen, K. Wang, L. Takayama, and J. Landay.
Siren: Context-aware computing for firefighting.
[27] R. Karnapke and J. Nolte. Copra - a communication processing
architecture for wireless sensor networks. In Euro-Par
2006 Parallel Processing, pages 951–960. Springer, 2006.
[28] K. Koumpis, L. Hanna, and S. Hailes. Tunnels of terror.
IEE Computing and Control Engineering Magazine,
Dec/Jan 2005/06.
[29] M. Kr¨uger, R. Karnapke, and J. Nolte. In-network processing
and collective operations using the cocos-framework. In
12th IEEE Conference on Emerging Technologies and Fac-
tory Automation, 2007.
[30] A. Lagemann and J. Nolte. Csharpsimplemodule – writing
omnet++ modules with c# and mono. In OMNeT++ 2008,
Marseille, March 2008.
[31] A. Manjeshwar and D. P. Agrawal. Teen: A routing protocol
for enhanced efficiency in wireless sensor networks.
In Proceedings 15th International Parallel and Distributed
Processing Symposium., pages 2009–2015, 2001.
[32] A. Manjeshwar and D. P. Agrawaly. Apteen: A hybrid protocol
for efficient routing and comprehensive information retrieval
in wireless sensor networks. In Proceedings Interna-
tional, IPDPS Parallel and Distributed Processing Sympo-
sium, pages 195–202, 2002.
[33] S. Mank, R. Karnapke, and J. Nolte. An adaptive tdma based
mac protocol for mobile wireless sensor networks, best paper
- In International Conference on Sensor Technolo-
gies and Applications, 2007.
[34] O. Moussaoui and M. Na¨ımi. A distributed energy aware
routing protocol for wireless sensor networks. In PE-
WASUN ’05: Proceedings of the 2nd ACM international
workshop on Performance evaluation of wireless ad hoc,
sensor, and ubiquitous networks, pages 34–40, New York,
NY, USA, 2005. ACM.
پروژه مسیریابی شبکه های حسگر. doc