وثيقة
A scheme for bypassing holes in multi-path grid routing for WSN
الناشر
Sultan Qaboos University
ميلادي
2015
اللغة
الأنجليزية
الملخص الإنجليزي
Geographic routing techniques in Wireless sensor network (WSN) have been studied widely in recent years as an alternative to conventional on-demand routing schemes. It is an attractive solution for packet forwarding in WSN as it provides significant performance benefits over the conventional on-demand routing schemes. However, one of the main challenges that is facing geographic routing is the occurrences of dead-end situations where a forwarding node is unable to locate any neighboring node closer to the packet's destination than itself. This project focuses on extending a grid-based routing scheme for WSN, called Multipath Grid Based Enabled Geographic Routing (MGEGR), by proposing a new Grid-Based Hole-Bypassing (GBHB) scheme for bypassing dead-end situations. The enhanced MGEGR protocol will be referred to as HB-MGEGR. There are four main phases of HB-MGEGR that are used to bypass the discovered hole: hole-detection phase, find-bypassing phase, selection phase, and forwarding phase. When a hole is discovered by the first phase, the find-bypassing phase is triggered in order to identify the possible candidate nodes towards the destination node. In a best case, there are four possible candidates that could be used to bypass a hole. After identifying the candidates, a selection process will be executed to find out the best one based on defined criteria. After that, the data packet will be forwarded to the selected one in order to deliver it to the destination node. This process will run each time a hole is encountered during the transmission of the packet towards the destination node. A simulation model based on QualNet has been developed to measure the performance of the HB-MGEGR and MGEGR algorithms. The algorithms are evaluated under different network densities and different performance metrics such as packet delivery ratio and end-to-end delay. Our simulation results show the effectiveness of the proposed scheme compared to the MGEGR protocol in terms of the packet delivery ratio and end-to-end delay.
المجموعة
URL المصدر
الملخص العربي
دراسة تقنيات التوجيه الجغرافي في شبكة الإستشعار اللاسلكية حظى باهتمام بالغ وعلى نطاق واسع في السنوات الأخيرة كيميل المخططات التوجيه التقليدية المتبعة في هذه الشبكات. تقنيات التوجيه الجغرافي تعرض فوائد عدة لتحسين أداء شبكات الاستشعار اللاسلكية والتي تفتقدها التقنيات التقليدية الأخرى . ومع ذلك، واحدا من التحديات الرئيسية التي تواجه التوجيه الجغرافي هو حدوث انقطاع في المسار ما بين المرسل والمستقبل حيث يكون أحد الأجهزة في الشبكة غير قادر على تحديد أي جهاز آخر مجاور له ويقع على ذات المسار المرسوم ، الذي يكون أقرب إلى جهة المستقبل.
تتعرض هذه الأطروحة على تطوير احد الخوارزميات التي تستخدم تقنيات التوجيه الجغرافي والتي تتمحور فكرتها في تحديد مسارات متعددة ما بين الترسل والمستقبل والتي من خلالها تسطيع تجاوز مشكلة المسارات المسدودة بالإنتقال إلى غيرها. تتمحور فكرة الخوارزمية الجديدة المقترحة لهذه الرسالة في إيجاد آلية لتجاوز المسارات المسدودة بما يحسن كفاءتها ويزيد من مقدرتها لتوصيل الرسالة إلى المستقبل النهائي
الخوارزمية المطورة تتكون من اربع مراحل رئيسية وهي كالتالي: مرحلة إكتشاف الخلية او الطريق المسدود، مرحلة تجاوز الخلية الفارغة بتحديد خلايا اخرى مجاورة الخلية المسدودة، مرحلة إختيار الخلية الأفضل ما بين كل الخلايا، ومرحلة إعادة توجيه الرسالة إلى الخلية المنتقاه بعند اكتشاف خلية فارغة في المرحلة الأولى، يتم الإنتقال إلى المرحلة الثانية بتحديد كل الخلايا المتوفرة والمجاورة الخلية المسدودة والتي تكون بإتجاه المستقبل. في أفضل الأحوال، هناك أربعة مرشحين محتملين يمكن استخدامهم لتجاوز الخلية الفارغة. بعد تحديد المرشحين، يتم عملية اختيار أفضل الخلايا على أساس معايير محددة. بعد ذلك، يتم إعادة توجيه حزم البيانات إلى الخلية المختارة والتي بدورها تقوم بتسليمها للخلية المجاورة لها والتي تكون أقرب منها للمستقبل. هذه العملية يتم تنفيذها في كل مرة يتم فيها العثور على خلية فارغة أثناء نقل البينات نحو الوجهة الأخيرة.
تمت دراسة جدوى هذه الإضافة الجديدة بالإستعانة بنموذج محاكاة على أساس QualNet ، وقد تمت دراسة معايير مخلتفة تحت كثافات عدة للأجهزة في الشبكة والتي تمت مقارنتها بالخوارزمية الأصلية حتى تتضح فوائد الإضافة الأخيرة. وتشير نتائج المحاكاة فعالية الإضافة المقترحة بالمقارنة مع بالخوارزمية الأصلية من حيث نسبة تسليم الحزمة ومتوسط عمر عملية الإرسال.
تتعرض هذه الأطروحة على تطوير احد الخوارزميات التي تستخدم تقنيات التوجيه الجغرافي والتي تتمحور فكرتها في تحديد مسارات متعددة ما بين الترسل والمستقبل والتي من خلالها تسطيع تجاوز مشكلة المسارات المسدودة بالإنتقال إلى غيرها. تتمحور فكرة الخوارزمية الجديدة المقترحة لهذه الرسالة في إيجاد آلية لتجاوز المسارات المسدودة بما يحسن كفاءتها ويزيد من مقدرتها لتوصيل الرسالة إلى المستقبل النهائي
الخوارزمية المطورة تتكون من اربع مراحل رئيسية وهي كالتالي: مرحلة إكتشاف الخلية او الطريق المسدود، مرحلة تجاوز الخلية الفارغة بتحديد خلايا اخرى مجاورة الخلية المسدودة، مرحلة إختيار الخلية الأفضل ما بين كل الخلايا، ومرحلة إعادة توجيه الرسالة إلى الخلية المنتقاه بعند اكتشاف خلية فارغة في المرحلة الأولى، يتم الإنتقال إلى المرحلة الثانية بتحديد كل الخلايا المتوفرة والمجاورة الخلية المسدودة والتي تكون بإتجاه المستقبل. في أفضل الأحوال، هناك أربعة مرشحين محتملين يمكن استخدامهم لتجاوز الخلية الفارغة. بعد تحديد المرشحين، يتم عملية اختيار أفضل الخلايا على أساس معايير محددة. بعد ذلك، يتم إعادة توجيه حزم البيانات إلى الخلية المختارة والتي بدورها تقوم بتسليمها للخلية المجاورة لها والتي تكون أقرب منها للمستقبل. هذه العملية يتم تنفيذها في كل مرة يتم فيها العثور على خلية فارغة أثناء نقل البينات نحو الوجهة الأخيرة.
تمت دراسة جدوى هذه الإضافة الجديدة بالإستعانة بنموذج محاكاة على أساس QualNet ، وقد تمت دراسة معايير مخلتفة تحت كثافات عدة للأجهزة في الشبكة والتي تمت مقارنتها بالخوارزمية الأصلية حتى تتضح فوائد الإضافة الأخيرة. وتشير نتائج المحاكاة فعالية الإضافة المقترحة بالمقارنة مع بالخوارزمية الأصلية من حيث نسبة تسليم الحزمة ومتوسط عمر عملية الإرسال.
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية
حجم الملف
1.53 ميغا بايت
0
0
