دانلود فایل ورد Word بررسی، شبیه­ سازی و بهبود الگوریتم­های کاهش مصرف انرژی در شبکه های حسگر بی­سیم

عنوان : بررسی، شبیه سازی و بهبود الگوریتم­های کاهش مصرف انرژی در شبکه­ های حسگر بی­سیم

تعداد صفحات :96

چکیده

امروزه با توجه به مزایای شبکه­های حسگر بی­سیم که همانا پیاده­­سازی ساده و ارزان، مصرف توان پایین و مقیاس­پذیری بالای آنها است، در بسیاری از کاربردها مورد استفاده قرار گرفته­اند. طراحی شبکه­های پایدار حسگر بی­سیم یک مسئله بسیار چالش برانگیز است. انتظار می­رود حسگرها با انرژی محدود به صورت خودکار برای مدت طولانی کار کنند. این در حالی است که جایگزینی باتری­های از کار افتاده ممکن است با هزینه­های سنگین یا حتی در محیط­های سخت غیر ممکن باشد. از سوی دیگر، بر خلاف شبکه­های دیگر، شبکه­های حسگر بی­سیم برای کاربردهای خاص مقیاس کوچک مانند سیستم­های نظارت پزشکی و مقیاس بزرگ مانند نظارت بر محیط­زیست طراحی می­شوند. در این زمینه، انبوهی از کار تحقیقاتی به منظور پیشنهاد طیف گسترده­ای از راه­حل­ها برای مشکل صرفه جویی در انرژی انجام شده است. در این پایان نامه یک الگوریتم مسیریابی برای تولید بهترین مسیر مابین گره­های حسگر و گره جمع­کننده محلی و با هدف دستیابی به توزیع ترافیک مناسب و درنتیجه ایجاد تعادل در مصرف انرژی گره­های میانی طراحی شده است. ایجاد چنین تعادلی به افزایش طول عمر شبکه کمک می­کند و بهبود الگوی مصرف انرژی در شبکه­های حسگر بی­سیم با منابع انرژی محدود را به دنبال خواهد داشت. از سوی دیگر با استفاده از امکان تغییر رنج گره­ها، سعی می­شود تا امکان توزیع بار در نقاط کم تراکم شبکه نیز افزایش یابد. نتایج حاصل از شبیه­سازی­ها نشانگر بهبود 20 درصدی در طول عمر شبکه با استفاده از الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با برخی از الگوریتم­های مسیریابی حساس به انرژی پیشنهادی در سال­های اخیر می­باشد. فهرست عناوین

1 ‌ فصل اول مقدمه 1‌.1‌ مکانیزم­ های ذخیره ­سازی انرژی در شبکه­ های حسگر بی­سیم 1‌.1‌.1‌ بهینه­ سازی رادیو 1‌.1‌.2‌ کاهش حجم اطلاعات 1‌.1‌.3‌ طرح خواب و بیدار 1‌.1‌.4‌ مسیریابی با کارایی انرژی 1‌.1‌.5‌ راه­حل شارژ 1‌.2‌ ویژگی­های شبکه­ های حسگر بی­سیم از منظر مسیریابی 1‌.3‌ الزامات طراحی الگوریتم ­های مسیریابی در شبکه ­های حسگر 1‌.4‌ بررسی کاستی­های الگوریتم­های مسیریابی موجود 1‌.5‌ دستاوردها و نوآوری­های این پایان نامه 2 فصل دوم مروری بر کارهای پیشین 2‌.1‌ الگوریتم­های مسیریابی نامبتنی بر ساختار 2‌.1‌.1‌ الگوریتم­های جغرافیایی 2‌.1‌.2‌ الگوریتم­های مبتنی بر هوش مصنوعی و تئوری مورچگان 2‌.1‌.3‌ الگوریتم­های خوشه­بندی 2‌.2‌ الگوریتم­های مبتنی بر ساختار 2‌.2‌.1‌ الگوریتم RPL 2‌.2‌.1‌.1‌ گراف مسیریابی جهت دار مبتنی بر مقصد (DODAG) 2‌.2‌.1‌.2‌ شناسه­ های پروتکل 2‌.2‌.1‌.3‌ تشکیل مسیر در گراف 2‌.2‌.1‌.4‌ معیارهای وزن دهی مسیر در پروتکل RPL 2‌.2‌.2‌ الگوریتم LB_RPL 2‌.2‌.3‌ الگوریتم UDCB 2‌.2‌.4‌ الگوریتم UDDR 2‌.2‌.4‌.1‌ فاز انتخاب والد 2‌.2‌.4‌.2‌ حرکت خودخواهانه 2‌.2‌.4‌.3‌ بازی مشترک 2‌.2‌.4‌.4‌ فاز اتصال 3 فصل سوم مدل شبکه مورد بررسی و تعریف مسأله مسیریابی بهینه 3‌.1‌ همبندی شبکه. 3‌.2‌ چگالی گره­ها 3‌.3‌ مدل لینک مخابراتی بی­سیم 3‌.4‌ مکانیزم دسترسی به کانال مخابراتی 3‌.5‌ تعریف مسأله توزیع ترافیک بهینه 4 فصل چهارم الگوریتم مسیریابی درختی با هدف مصرف انرژی متوازن 4‌.1‌ فاز ایجاد درخت 4‌.2‌ بررسی اثر افزایش رنج مخابراتی 4‌.3‌ نحوه انتخاب والد ترجیحی 4‌.4‌ تحلیل پیچیدگی الگوریتمPBLD 5 فصل پنجم چارچوب شبیه سازی و مقایسه نتایج عملکرد 5‌.1‌ محیط شبیه­ سازی 5‌.2‌ پارامترهای شبیه­ سازی 5‌.3‌ سناریوهای شبیه­ سازی 5‌.4‌ نتایج شبیه­ سازی 5‌.4‌.1‌ عملکرد الگوریتم PBTR با توجه به تعداد گره­ها 5‌.4‌.2‌ عملکرد الگوریتم PBTR با توجه به تعداد گره­های تولید کننده ترافیک 5‌.4‌.3‌ عملکرد الگوریتم PBTR با توجه به نرخ تولید ترافیک متغییر 6 فصل ششم جمع‌بندی و نتیجه‌گیری منابع و مراجع