ارائه یک الگوریتم جدید تخصیص کانال در شبکه های مش بی سیم چند رادیویی چندکاناله

موضوع این تحقیق تخصیص کانال در شبکه مش بی سیم چند رادیویی چند کاناله از نوع حسگر است. شبکه مش بی سیم به تکنولوژی ارتباطی اطلاق می شود که در آن از امواج رادیویی، مادون قرمز و مایکروویو، به جای سیم و کابل، برای انتقال سیگنال بین دو دستگاه استفاده می شود. شبکه های مش بی سیم حسگر شبکه هایی با ارتباط قوی هستند یعنی از هر گره به گره دیگر چندین مسیر یا کانال وجود دارد از این رو می توان بسته ها را از کانال های متفاوت ارسال کرد. یکی از چالش برانگیزترین مسئله های شبکه های مش بی سیم، مسئله گذردهی شبکه درنتیجه تصادم های ناشی از ارسال های همزمان و محدودیت های فرکانسی و یا نحوه تخصیص بار ترافیکی به مسیرهای ارتباطی است. برای حل این مشکل، معمولا از شبکه های مش چند کانالی- چند رادیویی استفاده می شود. اما این نوع شبکه ها زمانی می توانند مطلوب باشند و تصادم را کاهش دهند که یک راهبرد تخصیص کانال کارا برای تخصیص دادن کانال ها به رابط های رادیویی وجود داشته باشد. راهکار پیشنهادی ارائه شده برای تخصیص بهینه کانال استفاده از روش ماشین یادگیر است. انتخاب بهترین کانال برای ارسال بسته برعهده ماشین یادگیر است و الگوریتم با توجه به پاسخ ماشین یادگیر کانال را انتخاب می کند. تکنیک دیگری که در این تحقیق استفاده شده استفاده از خوشه بندی در شبکه است. عمل خوشه بندی با قرار دادن گره های مرکزی که هدایت کننده هستند باعث تسهیل در امر مسیریابی می شود. گره های عضو خوشه بسته ها را برای سرخوشه و سرخوشه ها بسته ها را برای مرکز یا مقصد ارسال می کنند. این روش باعث کاهش تعداد گام های ارسالی بسته و کاهش تاخیر انتها به انتها. اتوماتاهای یادگیر روی همین گره های سرخوشه قرار می گیرند تا توان تشخیص بهترین کانال را به سرخوشه بدهد. این تحقیق به کمک شبیه سازی با زبان ++C و به صورت ساخت یافته انجام شده. برخی از نتایج شبیه سازی شامل: کاهش میانگین تاخیر برای ارسال بسته ها در مقایسه با دو الگوریتم مورد مقایسه. کاهش ۱۰ درصدی میانگین نرخ از بین رفتن بسته ها نسبت به سایر روشها و دیگری افزایش میانگین نرخ تحویل بسته برابر با حدود ۹۰ درصد نسبت به الگوریتمSICA و همچنین کاهش میانگین گامهای طی شده از مبدا به مقصد دیده می شود که هرچه تعداد سرخوشه ها بیشتر شود تعداد گامهای طی شده کاهش می یابد. براساس این نتایج می توان نتیجه گرفت که روش پیشنهادی در این تحقیق، سودمند، کارا و قابل اجرا برای استفاده در شبکه های مش بی سیم و حل مشکل آن است.

Keywords:

تخصیص کانال , شبکه حسگر , ماشین یادگیر , خوشه بندی , شبکه های مش