عنوان پایان‌نامه
کنترل تراکم برای شبکه های سنسوری بی سیم
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-کنترل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 39083;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1514
- تاریخ دفاع
- ۰۲ مهر ۱۳۸۷
- دانشجو
- محسن قلعه نوئی
- استاد راهنما
- ناصر یزدانی, فرزاد رجایی سلماسی
- چکیده
- چکیده: تراکم در شبکه‌ها هنگامی رخ می‌دهد که بار ترافیکی در نقطه‌ای از شبکه از ظرفیت موجود در آن نقطه پیشی بگیرد. تراکم در شبکه‌های حسگر بی‌سیم سبب وقوع پدیده‌هایی تخریبی از جمله کاهش کیفیت کانال، افزایش نرخ تلفات داده‌ها، سر ریز شدن بافرها و افزایش تأخیر در ارسال می‌گردد. کنترل تراکم در شبکه‌های سیمی معمولاً از طریق مکانیزم‌های انتها به انتها انجام می‌شود. به هر حال، استفاده از چنین راهبردهایی نه تنها مشکل تراکم در شبکه‌های حسگر بی‌سیم را حل نمی‌کند، بلکه در مواردی نیز باعث بدتر شدن مشکل خواهد شد. در این پایان‌نامه ضمن شکافتن مسأله تراکم و موضوعاتی نظیر علل عدم توانایی روش‌های متداول ارائه شده برای کنترل تراکم در شبکه‌های سیمی، روشی جدید برای کنترل تراکم در شبکه‌های حسگر بی‌سیم معرفی می‌گردد. این روش در واقع نوعی از کنترل گام به گام نرخ جریان می‌باشد. این دسته از روش‌ها با توجه به خصوصیات شبکه‌های حسگر بی‌سیم، در این حیطه محبوبیت خاصی پیدا کرده‌اند. در الگوریتم پیشنهادی که از بطن مدلی ساده از بافر موجود در نودهای حسگر استخراج گردیده، سعی شده است ضمن مانیتور نمودن دائمی طول صف و تعیین نرخ ارسال مجاز برای نودهای بالادست، محدودیت‌های نودهای حسگر نیز در نظر گرفته شود. بدین ترتیب علاوه بر ثابت نگه داشتن طول صف و ممانعت از پدیده تراکم، مصرف بهینه انرژی، حداقل تأخیر ممکن در ارسال بسته‌های داده و حداکثر بهره‌برداری از پهنای باند موجود مرکز توجه می‌باشد. از دیگر ویژگی‌های این روش می‌توان به سادگی، تطبیقی بودن آن با وضعیت شبکه در هر نود و توجه به ویژگی‌های مربوط به پهنای باند شبکه اشاره داشت. در واقع این تطبیق‌پذیری به دلیل وجود مدل ساده و همچنین سیستم استنباط فازی ساده‌ای است که در دل این الگوریتم جاسازی شده است. در ادامه طراحی، با شبیه‌سازی‌ها بر روی یک شبکه نمونه، در عملکرد شبکه بهبودهای چشمگیری نسبت به سایر روش‌های هم رده مشاهده می‌گردد.
- Abstract
- Abstract: Congestion in networks happens when the traffic load exceeds the link capacity at a particular node of network. Congestion in wireless sensor networks (WSNs) causes many destructive phenomenons such as channel quality decrease, packet drop rate increase, buffer overflow and delay increase. Congestion control in wired networks is performed by end-to-end mechanisms. However, using these approaches does not only solve the congestion problem in WSNs but also, in some cases worsen the problem. In this thesis, congestion problem is introduced and disability of current solutions for congestion problem in WSNs is analyzed. Beside, a new approach to overcome the problem is presented. Actually this is a hop-by-hop rate control approach which is common in WSNs’ domain. In the suggested algorithm, which is based on a simple model of buffer occupancy of sensor nodes, regarding to nodes constraints and permanently queue length monitoring, admissible flow rate of upstream nodes is calculated. So, the presented approach solves the congestion problem, moreover considers energy efficiency, low delay and maximum bandwidth utilization. Other advantages of this method are simplicity, adaptability to network conditions and paying attention to bandwidth capacity. In fact, these abilities are consequences of using simple model and simple fuzzy inference system that is embedded in our approach. Simulation results show an improvement in the network functionality such as higher utilization, throughput and smaller delay compared to IEEE 802.11 and compared to CODA.
