اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدبروتوكولات التوجيه المحسنة في الشبكات اللاسلكية النقالة
Enhanced Routing Protocols in Mobile Wireless Networks
2109
1 94
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تتكون الشبكات اللاسلكية النقالة من مجموعة من العقد المتحركة و المتعاونة، إذ بإمكان كل عقدة التحرك بشكل عشوائي و بسرعة معينة في أي اتجاه دون الاعتماد على مدير مركزي. لهذا النوع من الشبكات العديد من الاهتمامات البحثية لاستخداماتها في المجال العسكري و في حالات الطوارئ و الكوارث الطبيعية. تكمن المشكلة الأساسية التي تعانيها هذه الشبكات في عملية التوجيه و ذلك لعدم وجود بنية تحتية ثابتة، إذ تتولى كل عقدة مسؤولية التوجيه. لذلك تم في السنوات الأخيرة اقتراح العديد من بروتوكولات التوجيه التقليدية لهذا النوع من الشبكات، لكن هذه البروتوكولات لا تدعم جودة الخدمة في بيئات مختلفة. قامت بعض الدراسات بالتحسين على بعض هذه البروتوكولات لتدعم جودة الخدمة مع بيئات محددة، نقوم في هذا البحث بعرض دراسة مرجعية وافية على بعض بروتوكولات التوجيه المحسنة.
Mobile wireless networks consist of a set of cooperative and mobile nodes, each node can move randomly at a specific speed in all directions without any control of a central manager. This type of networks has become a hot research topic due to its military application and suitability for emergencies and natural disasters. Due to the lack of fixed infrastructure, the routing process becomes the major problem in this type of networks, where the responsibility of routing is transferred to each node. Over the last few years, a number of traditional routing protocols has been proposed, but these protocols do not support quality of service in different environments. Some studies have improved some of these protocols to support quality of service for specific environments. This research identifies and analysis some of these improved protocols.
مراجعة الذكاء الصنعي:
ملخص البحث
تتكون الشبكات اللاسلكية النقالة من مجموعة من العقد المتحركة والمتعاونة، إذ بإمكان كل عقدة التحرك بشكل عشوائي وبسرعة معينة في أي اتجاه دون الاعتماد على مدير مركزي. لهذا النوع من الشبكات العديد من الاهتمامات البحثية لاستخداماتها في المجال العسكري وفى حالات الطوارئ والكوارث الطبيعية. تكمن المشكلة الأساسية التي تعانيها هذه الشبكات في عملية التوجيه وذلك لعدم وجود بنية تحتية ثابتة، إذ تتولى كل عقدة مسؤولية التوجيه. لذلك تم في السنوات الأخيرة اقتراح العديد من بروتوكولات التوجيه التقليدية لهذا النوع من الشبكات، لكن هذه البروتوكولات لا تدعم جودة الخدمة في بيئات مختلفة. قامت بعض الدراسات بالتحسين على بعض هذه البروتوكولات لدعم جودة الخدمة مع بيئات محددة. في هذا البحث، تم عرض دراسة مرجعية وافية على بعض بروتوكولات التوجيه المحسنة، مثل بروتوكولات التوجيه الاستباقية، التقاعلية، والهجينة، بالإضافة إلى تحسينات على بروتوكولات محددة مثل DSDV وAODV وDSR. تم تحليل الأداء لهذه البروتوكولات المحسنة من خلال المحاكاة ومقارنتها مع البروتوكولات التقليدية بناءً على معايير جودة الخدمة مثل نسبة تسليم الرزم، التأخير، وعبء التوجيه.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الدراسة شاملة ومفيدة جداً للباحثين في مجال الشبكات اللاسلكية النقالة، حيث تقدم مراجعة وافية لبروتوكولات التوجيه المحسنة وتعرض التحسينات التي تمت عليها لدعم جودة الخدمة. ومع ذلك، يمكن توجيه بعض الانتقادات البناءة للدراسة. أولاً، كان من الممكن تقديم تحليل أعمق لبعض البروتوكولات المحسنة وتوضيح كيفية تأثير كل تحسين على الأداء بشكل أكثر تفصيلاً. ثانياً، لم تتناول الدراسة بعض التحديات العملية التي قد تواجه تطبيق هذه البروتوكولات في البيئات الحقيقية، مثل تأثير التداخل الكهرومغناطيسي أو التغيرات البيئية. ثالثاً، كان من الممكن تقديم توصيات أكثر تحديداً حول كيفية تحسين هذه البروتوكولات مستقبلاً بناءً على النتائج المستخلصة من المحاكاة.
أسئلة حول البحث
-
ما هي المشكلة الأساسية التي تعاني منها الشبكات اللاسلكية النقالة في عملية التوجيه؟
تكمن المشكلة الأساسية في عدم وجود بنية تحتية ثابتة، إذ تتولى كل عقدة مسؤولية التوجيه.
-
ما هي أنواع بروتوكولات التوجيه التي تم مناقشتها في الدراسة؟
تم مناقشة بروتوكولات التوجيه الاستباقية، التقاعلية، والهجينة.
-
ما هي بعض التحسينات التي تمت على بروتوكول DSDV؟
تم تحسين بروتوكول DSDV لتقليل التأخير والازدحام بالشبكة، وتحسين فعالية الطاقة، وتجنب مشكلة المسارات غير الصالحة.
-
كيف تم تقييم أداء البروتوكولات المحسنة في الدراسة؟
تم تقييم الأداء من خلال المحاكاة ومقارنة البروتوكولات المحسنة مع البروتوكولات التقليدية بناءً على معايير جودة الخدمة مثل نسبة تسليم الرزم، التأخير، وعبء التوجيه.
المراجع المستخدمة
S. K. Sakar, T. G. Basavaraju and C. Puttamadappa, Ad Hoc Mobile Wireless Networks, New York, 2008
S. Basagni,, M. Conti, S. Giordano, and I. Stojmenovic,, "Mobile Ad Hoc Networking," Wiley Inerscience, 2004
M. Abolhasan, T. Wysocki and E. Dutkiewicz, "review of routing protocols for mobile ad hoc networks," Ad Hoc Networks 2, pp. 1-22, 2004
قيم البحث
اقرأ أيضاً
تم في هذا البحث التعرف على بروتوكولات التوجيه المحسنة و التي تدعم عدة مسارات بين العقدة المصدر
و العقدة الهدف.
أدت كل من التكلفة المنخفضة و سهولة نشر شبكات الحساسات اللاسلكية إلى جعلها خياراً جذاباً للعديد من التطبيقات مثل تطبيقات مراقبة البيئة و التعقب في الزمن الحقيقي و الأمن و غيرها. و لكن في الواقع تتغذى عقد هذه الشبكات من البطاريات و تملك قيودا على الذاك
رة , و عرض الحزمة المتاح , و القدرة على المعالجة, مما جعلها توصف بأنها شبكات ذات طبيعة مقيدة للموارد و هذا ما فرض مجموعة من التحديات على تصميم و أداء هذه الشبكات . إن سعة البطارية المحدودة في عقد الحساسات جعل موضوع استهلاك الطاقة بفعالية و كفاءة تحدٍ رئيسي في هذه الشبكات. لذا توجب على بروتوكولات التوجيه أن تستخدم الطاقة بفعالية بهدف إطالة عمر الشبكة .
قمنا في هذه البحث بإجراء محاكاة لمجموعة من بروتوكولات التوجيه الهرمية و هي LEACH,SEP,DEEC,TEEN و تقييم أدائها مقارنة ببروتوكول النقل المباشر DT و ذلك في شبكات WSN المتجانسة و المتباينة باستخدام الماتلاب.
شبكات الحساسات اللاسلكية النقالة (MWSN) هي عبارة عن شبكات لاسلكية موجهة (ad – hoc) تتألف من عدد كبير من عقد الحساسات الصغيرة الحجم و التي تتواصل مع بعضها البعض بحيث تكون العقد الحساسة اما مجهزة بمحركات من اجل الحركة الايجابية او موصولة مع اشياء متحرك
ة من اجل الحركة السلبية . ان بروتوكول التوجيه في الزمن الحقيقي لشبكة الحساسات اللاسلكية هو مجال مهم للبحث لان الرسائل في الشبكة يتم ايصالها بحسب الموعد الاقصى للوصول من طرف لآخر (زمن حياة الرزمة) بينما تكون العقد الحساسة متحركة
يقدم هذ البحث بروتوكول توجيه محسن بالزمن الحقيقي ذو توزيع للحمولة يدعى ERTLD يرتكز على البروتوكول السابق RTLD و هو ايضا بروتوكول توجيه بالزمن الحقيقي.
استخدم بروتوكول ERTLD الية اكليلية او ما تسمى (CORONA Mechanism) و معايير ارسال مثالية لإرسال رزمة البيانات في شبكات الحساسات اللاسلكية. و هو يحسب العقدة الامثل للإرسال بالاعتماد على مستوى البطارية المتبقي للعقد الحساسة و زمن تأخير الرزمة خلال قفزة واحدة , يضمن ERTLD معدل عال لتسليم الرزم و يتعرض للحد الادنى للتأخير من طرف إلى طرف في شبكات MWSN بالمقارنة مع بروتوكول التوجيه الاساسي RTLD .
في هذا البحث ندرس بروتوكول نظام شبكة حساسات لاسلكية ديناميكيERTLD تكون فيه عقد الحساسات و المحطة القاعدة (SINK) متحركة و تمت دراسة هذا البروتوكول و تغيراته و مقارنته مع بروتوكولات توجيه اساسية في WSN و هي RTLD , MM-SPEED , RTLC.عن طريق النمذجة و المحاكاة باستخدام نظام المحاكاة NS-2
شبكات الحساسات اللاسلكية
RTLD (Real-time with load distributed routing) Protocol
شبكات الحساسات اللاسلكية النقالة
بروتوكول التوجيه بالزمن الحقيقي مع توزيع الحمولة
بروتوكول التوجيه بالزمن الحقيقي المحسن مع توزيع الحمولة
معدل استقبال الرزمة
خيار التوجيه الأفضل
مؤشر قوة الاشارة المستقبلة
WSN(wireless sensor networks)
MWSN) Mobile wireless sensor networks)
ERTLD ( Enhanced Real-time with load distributed routing) Protocol
PRR(Packet Reception Rate)
Optimal Forwarding (OF)
RSSI: Received Signal Strength Indicator
MN(Mobile Node)
MS(Mobile sink)
المزيد..
لقد قمنا في هذا البحث باستخدام المحاكي NCTUns6.0 لمحاكاة عمل هذا النوع من
الشبكات و ذلك نظرا لصعوبة تنفيذ السيناريو في العالم الحقيقي . حيث تم استخدام بروتوكولين
توجيه (شعاع المسافة الموائم ADV , شعاع المسافة عند الطلب النقال AODV) على
مجموعة من ا
لسيناريوهات التي تحاكي إلى حد ما الواقع. تم دراسة أداء و وثوقية الشبكة
بناءاً على عدد من المعايير, لنجد أن بروتوكول شعاع المسافة الموائم ADV يتلاءم مع
الشبكة كلما زادت بنيتها و آلية حركة العقد تعقيداً, حيث يقوم بتعديل حمل التوجيه من خلال
تنوع حجم و تردد تحديثات التوجيه استجابةً لتدفق البيانات و حركية العقد.
Throughput
الإنتاجية
MANET
VANET
شعاع المسافة عند الطلب النقال
شعاع المسافة الموائم
شبكات العقد النقالة
شبكات المركبات النقالة
التصادمات
الرزم المرمية
متوسط توصيل الرزم
متوسط التأخير طرف إلى طرف
متوسط حمل التوجيه
المحاكي NCTUns 6.0
NCTUns 6.0 simulator
AODV
ADV
collisions
drop packets
Packet delivery ratio
المزيد..
تعد شبكات العربات المتنقلة شكلاً من شبكات الـ Ad Hoc المتنقلة، لكن عقد هذه الشبكة هي عربات ذات تجهيزات خاصة تجعلها قادرة على الاتصال فيما بينها. تحتاج هذه الشبكات لتطبيق برتوكولات توجيه تضمن وصول الرسائل إلى الوجهة المطلوبة و تحقيق الهدف من التطبيق.
نقدم فـي هذا الـبحث تحلــيلاً لأداء عـدد من أهـــم بروتــوكولات التوجـيه المــستخدمـة في هـذه الـشبكـات و هي البـروتوكـولات AODV و DSR و OLSR. يعتمد هذا التحليل على بارامترات مختلفة مثل نسبة تسليم الرزم و التأخير نهاية الى نهاية بهدف الوصول إلى أفضل بروتوكول يمكن استخدامه في حال كانت الشبكة منخفضة الكثافة.
لتحقيق هذا الغرض استخدمنا المحاكي OPNET_17.5، و اعتماداً على نتائج المحاكاة التي حصلنا عليها و بالتحليل و المقارنة لهذه البروتوكولات عند كثافة عقد منخفضة مختلفة وجدنا أن البروتوكول AODV هو الأفضل من بين البروتوكولات المدروسة ضمن الشروط المحددة في هذه الدراسة.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
