ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

بروتوكول التوجيه بالزمن الحقيقي مع توزيع الحمولة المحسن ERTLD و مقارنته مع بروتوكولات التوجيه الاساسية في شبكات MWSN

An Enhanced Real-Time Routing Protocol with load distributionERTLD ;Compared to Baseline Routing Protocols In MWSN

1432   1   26   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2017
  مجال البحث هندسة اتصالات
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

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 متحركة 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


ملخص البحث
تتناول هذه الورقة البحثية بروتوكول التوجيه بالزمن الحقيقي مع توزيع الحمولة المحسن (ERTLD) في شبكات الحساسات اللاسلكية النقّالة (MWSN). تركز الورقة على تحسين بروتوكول التوجيه السابق RTLD من خلال استخدام آلية اكليلية (CORONA Mechanism) ومعايير إرسال مثالية لتوجيه رزم البيانات. يتم اختيار العقدة المثلى للإرسال بناءً على مؤشر قوة الإشارة المستقبلة (RSSI)، مستوى البطارية المتبقي للعقد الحساسة، وزمن تأخير الرزمة خلال قفزة واحدة. يهدف البروتوكول إلى ضمان نسبة عالية من تسليم الرزم وتقليل التأخير من طرف إلى طرف. تمت دراسة البروتوكول ومقارنته مع بروتوكولات توجيه أساسية أخرى مثل MM-SPEED وRTLC باستخدام نظام المحاكاة NS-2. أظهرت النتائج أن ERTLD يتفوق على البروتوكولات الأخرى من حيث معدل تسليم الرزم واستهلاك الطاقة والتأخير من طرف إلى طرف، مما يجعله بروتوكولًا فعالًا وموثوقًا لشبكات MWSN.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: تعتبر هذه الورقة البحثية مهمة في مجال شبكات الحساسات اللاسلكية النقّالة (MWSN) حيث تقدم تحسينات ملموسة على بروتوكول التوجيه بالزمن الحقيقي. ومع ذلك، يمكن الإشارة إلى بعض النقاط التي قد تحتاج إلى مزيد من البحث والتطوير. أولاً، على الرغم من أن البروتوكول ERTLD يظهر أداءً متميزًا في المحاكاة، إلا أن الأداء في البيئات الحقيقية قد يختلف بسبب التحديات الواقعية مثل التداخل الكهرومغناطيسي والعوامل البيئية الأخرى. ثانياً، قد يكون من المفيد دراسة تأثيرات البروتوكول على استهلاك الطاقة في العقد الحساسة على المدى الطويل، خاصة في التطبيقات التي تتطلب تشغيلًا مستمرًا لفترات طويلة. أخيرًا، يمكن تحسين الورقة من خلال تقديم تحليل أكثر تفصيلاً حول كيفية تأثير التغيرات في سرعة العقد المتحركة على أداء البروتوكول.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من بروتوكول ERTLD؟

    الهدف الرئيسي من بروتوكول ERTLD هو تحسين أداء توجيه الرزم في شبكات الحساسات اللاسلكية النقّالة من خلال ضمان نسبة عالية من تسليم الرزم وتقليل التأخير من طرف إلى طرف باستخدام آلية اكليلية ومعايير إرسال مثالية.

  2. ما هي المعايير المستخدمة لاختيار العقدة المثلى للإرسال في بروتوكول ERTLD؟

    يتم اختيار العقدة المثلى للإرسال في بروتوكول ERTLD بناءً على مؤشر قوة الإشارة المستقبلة (RSSI)، مستوى البطارية المتبقي للعقد الحساسة، وزمن تأخير الرزمة خلال قفزة واحدة.

  3. كيف تم تقييم أداء بروتوكول ERTLD؟

    تم تقييم أداء بروتوكول ERTLD من خلال مقارنة نتائجه مع بروتوكولات توجيه أساسية أخرى مثل MM-SPEED وRTLC باستخدام نظام المحاكاة NS-2، وتم تحليل معدل تسليم الرزم، استهلاك الطاقة، والتأخير من طرف إلى طرف.

  4. ما هي الفوائد الرئيسية لاستخدام آلية اكليلية (CORONA Mechanism) في بروتوكول ERTLD؟

    الفوائد الرئيسية لاستخدام آلية اكليلية في بروتوكول ERTLD تشمل تحسين مرونة التوجيه، تقليل استهلاك الطاقة، وضمان توجيه فعال للرزم حتى في حالة تغير مواقع العقد المتحركة.


المراجع المستخدمة
I. Akyildiz, W. Su, Y. Sankarasubramaniam, E. Cayirci, Wireless sensornetworks: a survey, Computer Networks 38 (4) (2002) 393–422
G. Song, Y. Zhou, F. Ding, A. Song, A mobile sensor network system for monitoring of unfriendly environments, Sensors Journal 8 (11)(2008) 7259–7274
S. Indu et al., Self deployment of mobile sensor network for optimal coverage, International Journal of Engineering Science andTechnology 2 (7) (2010) 2968–2975
قيم البحث

اقرأ أيضاً

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.
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.
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.
العديد من تطبيقات شبكات الحساسات اللاسلكية كتطبيقات حرائق الغابات و مراقبة البيئة تحبذ الاستفادة من حركة الأشخاص أو الأليات أو الحيوانات في الغابة لتحسين أداء الشبكة. قمنا في هذا البحث بتطوير بروتوكولنا السابق (بروتوكول التوجيه الشجري الديناميكي DTR ) ليدعم الحركية في شبكات الحساسات اللاسلكية، و في هذا الإطار قمنا أولاً بتقريب عملية حساب السرعة الحديه التي تمكن الحساس من الارتباط بنجاح مع المنسقات المجاورة. و قمنا ثانياً باختبار أداء البروتوكول (MDTR) في شبكة حساسات تحتوي على عدد من الحساسات المتحركة التي تقوم بإرسال الحزم باتجاه منسق الشبكة الرئيسي. بينت نتائج المحاكاة باستخدام محاكي الشبكات الإصدار الثاني NS2، تقريباً جيداً لحساب السرعة الحدية، كذلك أظهرت أداءً جيداً للبروتوكول MDTR من ناحية زمن التأخير و معدل النقل و عدد القفزات مقارنة بالبروتوكول AODV و البروتوكول MZBR

الأسئلة المقترحة

التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا