اشترك بالحزمة الذهبية واحصل على وصول غير محدود شمرا أكاديميا
تسجيل مستخدم جديدتحسين أداء خوارزمية توفير الطّاقة الستاتيكية أثناءَ ازدحامِ الشبكةِ اللاسلكية
Improvement of the performance of Static Power Saving Algorithm during wireless network congestion
1126
0 51
0
(
0
)
تمت اﻹضافة من قبل
Shamra Editor
اسأل ChatGPT حول البحث
تبحث هذهِ المقالة في إمكانيةِ إعطاءِ صفةِ التنقليةِ للتعديلاتِ المُنفّذة على الخوارزميةِ الديناميكية، و ذلك عن طريق تطبيؽق تملك التعديلات على الخوارزميةِ الستاتيكية. تَّم استخدام المُحاكي NS-2 من أجل مقارنةِ أداءِ الخوارزمياتِ القياسية مع أدائِها بعدَ إدخال التعديلاتِ على آلياتِ عملها. تُظهر النتائج تفوّقاً للخوارزمياتِ المعدّلة على الخوارزمياتِ القياسية لاسيما مع ازدحاِم الشبكة.
This article examines the possibility of assigning the mobility characteristics of the modifications carried out on the dynamic algorithm to the static algorithm. Furthermore we used NS-2 simulator to evaluate our proposal and to compare it with the performance of the standard algorithms. The results show the superiority of the modified algorithms over the standard algorithms, especially with network congestion.
المراجع المستخدمة
APTE,V.; POWAR,Y. 2009 Improving the IEEE 802.11 Mac Layer Handoff Latency to Support Multimedia Traffic, IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), 1-6
BHARADWAJ,A. 2014 Managing Wi-Fi Energy In Smartphones by Throttling Network Packets (Master Thesis), Simon Fraser University, Faculty of Applied Sciences, 55
BOTTA,M.; SIMEK,M. 2013 Adaptive Distance Estimation BasedonRSSIin802.15.4Network,Radioengineering,Vol.22,No. 4,1162-1168
قيم البحث
اقرأ أيضاً
تقدم برامج المحاكاة المستخدمة ضمن مجال شبكات الحساسات اللاسلكية تمثيلاً عن النظام الحقيقي دون الحاجة للقيام بعملية نشر فعلية للعقد وما يترافق مع ذلك من تكاليفٍ باهظة, وتكون العمليات المباشرة المعرفة ضمن الطبقة الفيزيائية في معظم هذه البرامج ضمنية وغي
ر مقدمة بشكلٍ واضح، وهذا ما دفعنا إلى بناء نواة لنظام منصة محاكاة افتراضية، لنكون بذلك قادرين على محاكاة عمليات البروتوكولات والخوارزميات المطبقة ضمن شبكات الحساسات على مستوى وحدة المعالجة المركزية. تهدف منصة المحاكاة المقترحة إلى مراقبة تنفيذ العمليات على المستوى المنخفض للبنية الفيزيائية لعقد الحساسات مع القدرة على التعديل عند هذا المستوى. وباعتبار أن أمن التوجيه يشكل أحد أهم التحديات ضمن شبكات الحساسات، لذا سنطبق ضمن هذا العمل إحدى خوارزميات أمن التوجيه ضمن الواجهة المتعلقة بمنصة المحاكاة المقترحة ومراقبة التنفيذ على المستوى المنخفض لعمليات المعالج، الأمر الذي يتيح لنا إمكانية اكتشاف نقاط الضعف والعمل على تحسين الخوارزميات وتطويرها. طُبِّقت ثلاثة سيناريوهات لتقييم أداء منصة المحاكاة المقترحة، حيث بينت النتائج مرونة وفعالية عالية لهذه المنصة في تتبع سير العمليات المنجَزة ضمن عقد الحساسات على مستوى لغة الـ Assembly.
يزداد انتشار الشبكات اللاسلكية يومًا بعد يوم، و أصبحت معظم الشبكات الحالية لاسلكية نظرًا إلى سهولة تركيبها و عدم حاجتها لبنية تحتية، و هذا لايعني إلغاء دور الشبكات السلكية بل تأتي مكملة لها. و بوجود أنواع الشبكات كّلها ابتدأ من الشبكات الشخصية والمحل
ية (PANs and LANs) إلى الشبكات الواسعة (WAN) و لاسيما شبكة الإنترنت، أصبح توجه البحث العلمي اليوم إلى التركيز على تحسين جودة الخدمة فيها (QoS) و التفكير بدمج هذه الشبكات لتتكامل مع شبكة الإنترنت التي تعد العمود الفقري (backbone) لكل شبكة تريد تبادل المعلومات و تشاركها مع غيرها على مستوى العالم.
يركز هذا البحث على تحسين جودة الخدمة في الشبكات اللاسلكية عريضة الحزمة (Broadband) التي تغطي المدن و هي WiMax
ذات المعيار (IEEE 802.16e) التي تدعم الحركية (mobility)
وقد تستخدم هذه الشبكة لربط المناطق البعيدة مع مراكز المدن و تسمى شبكة نقطة لنقطة(Point-to-Point) أو أنها تقوم بتغطية المدن و تسمى شبكة نقطة لعدة نقاط (Point-to-Multipoint) و تستخدم هذه الأخيرة لربط عدة شبكات لاسلكية ولاسيما المحلية ذات البنية التحتية
(Wi-Fi: Wireless Fidelity) المكتظة بالمستخدمين و المسماة بالبقع الساخنة (Hotspots) , في حين يطلق على كل خلية من خلايا شبكة WiMax التي تغطي المدن بالمنطقة الساخنة (Hotzone) .
قترحنا خلال بحثنا، نموذجًًا لنظام يقوم بموازنة الحمل (معدل النقل data rate ) بين المحطات القاعدية (BSs : Base Stations) لخلايا الشبكة WiMax. و يقصد بذلك تبادل الطرفيات بين المحطات القاعدية المتجاورة بهدف جعل الحمل في كل محطة قاعدية مساويًا لحمل المحطات الأخرى، و بذلك نحسن من أداء الشبكة و نزيد من عرض المجال المتاح لكل طرفية، فضلا عن زيادة عدد المستخدمين (العملاء) الممكن تخديمهم. و هذا النفع يعود على المستخدم من حيث تحسين جودة
الخدمة المقدمة إليه من جهة ومن جهة أخرى يزداد ربح مزود الخدمة، ناهيك عن السمعة الجيدة التي ينالها من قبل مستخدميه، الشيء الذي يدفع مزيدًا من المستخدمين للاشتراك في هذه الشبكة دون غيرها.
يمكن لنظام موازنة الحمل المقترح أن يكون نظامًا موزعًا يوضع في كل محطة قاعدية، أو نظامًا مركزيًا يوضع فقط في مخدم مركزي مستقل يتصل مع المحطات القاعدية كّلها، و توضع في هذا النظام خوارزمية موازنة الحمل التي تتألف من عدة خطوات ينفذها المتحكم الموجود في النظام المقترح، و يجب أن تكون عملية موازنة الحمل سريعة كفاية و كذلك إجرائية التسليم (Hanover procedure) بين المحطات القاعدية حتى لا تؤثر سلبًا في جودة خدمة العملاء ول اسيما الذين يقومون بتطبيقات زمن حقيقي .
غالباً ما يتم نشر شبكات الحساسات اللاسلكية بشكل عشوائي مما يجعل إمكانية تحديد مواقع العقد المنشورة أمراً غاية في التعقيد، و هو ما يسمى مشكلة تحديد مواقع العقد.
إن أهمية معلومات مواقع العقد تأتي من السهولة التي تقدمها هذه المعلومات في عمليات التوجيه
و التحكم بالشبكة، الأمر الذي ينعكس بشكل من الأشكال على عمل الشبكة بشكل صحيح. في الوقت الحاضر، ظهر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الذي يعد أهم نظام تحديد المواقع، لكن تكلفة إضافته إلى كل عقدة باهظة، لاسيما في التطبيقات التي تعتمد على شبكات كبيرة الحجم، كما سيتسبب بزيادة حجم العقدة، لذا يمكن تجهيز عدد قليل من العقد بـ GPS، و التي ستساهم بدورها في مساعدة العقد الأخرى على معرفة مواقعها.سندرس في هذه البحث خوارزمية نظام تحديد الموقع (APS) المستخدمة في شبكة الحساسات اللاسلكية تحت الماء، و فيها تكون هناك بعض العقد مجهزة بـ GPS، و التي تساهم في تحديد مواقع العقد الأخرى المتبقية في الشبكة. و سيتم اختبار فعالية استخدام هذه الخوارزمية في تحديد موقع العقدة اعتماداً على المسافة المحسوبة من قبل عقد المرساة القادرة على تحديد موقعها.
تتكون شبكة الحساسات اللاسلكية الداعمة للوسائط المتعددة (WMSN) من عدد كبير من العقد الحساسة صغيرة الحجم، منخفضة الطاقة، ومحدودة الموارد، تنشر في حقل الاختبار. تمتلك هذه العقد القدرة على تحسس معطيات الوسائط المتعددة من البيئة المحيطة، وتخزينها، ومعالجت
ها وإرسالها في الزمن الحقيقي. تُعدّ قضية الأمن في هذه الشبكات إحدى القضايا المهمّة للدراسة، وذلك نظراً لطبيعتها الخاصّة، إضافة إلى أهمية تحقيق متطلبات الأمن الأساسية للمعلومات المُرسَلة عبر الشبكة. يُعدّ استخدام تقنيات التشفير من الأساليب الفعالة لتحقيق متطلبات الأمن الأساسية في هذه الشبكة. إنَ خوارزمية MQQ التي اقترحت حديثاً، هي إحدى خوارزميات المفتاح العام PKC، والتي حققت هذه الخوارزمية أداءً جيّداً مقارنةً مع نظيراتها من خوارزميات المفتاح العام الأخرى. نقدّم في هذا البحث دراسة تحليلية لتطبيق خوارزمية التشفير غير المتناظر MQQ في شبكات الحساسات اللاسلكية الداعمة للوسائط المتعددة. لتحقيق هدفنا استخدمنا صوراً حقيقية ملتقطة من قبل عقدة حساس لاسلكي داعم للوسائط المتعددة، وتم دراسة بعض البارامترات الهامّة التي تقيم أداء هذه الخوارزمية مثل حجم المفاتيح المولدة والصور المشفرة، وزمن التنفيذ، والحيز المحجوز من ذاكرة الحساس، إضافة إلى درجة تعقيد الخوارزمية المدروسة. أظهرت النتائج أن خوارزمية MQQ-ENC قدمت أداءً جيداً، إذ أن زمن تنفيذ العمليات أفضل مما هو عليه في خوارزمية RSA. كما بينت النتائج أيضاَ ضرورة أخذ الحجم الكبير للمفتاح العام بالحسبان عند تطبيقها في شبكات الحساسات اللاسلكية الداعمة للوسائط المتعددة.
يعد التعقب باستخدام شبكات الحساسات اللاسلكية من التطبيقات التي تشهد نمواً كبيراً. و نظرا لمحدودية شبكات الحساسات اللاسلكية من حيث مصدر الطاقة، تستمر الأبحاث لتحسين طرق نقل المعلومات و توجيهها بما يضمن استهلاكاً أقل للطاقة. لذلك قمنا في هذا البحث بتحس
ين طريقة توجيه معلومات موقع الهدف في الشبكة و ذلك بتقديم خوارزمية جديدة، تستفيد من مفهوم العنقدة في شبكة الحساسات اللاسلكية، مع إضافة إمكانية التفاعل ما بين الحساسات الحقلية التي تنتمي لعناقيد مختلفة، حيث لا يمكن التفاعل فيما بينها في الحالة التقليدية لعمل الشبكات العنقودية، و ذلك اعتماداً على بارامتر شدة الإشارة المستقبلة من الهدف في الحساسات لغاية التخلص من تكرار نقل نفس المعلومة، مما ينعكس إيجاباً على عمر الشبكة و الحصول أيضاً على إشارة أكثر دقة لموقع الهدف. قمنا بتطبيق الخوارزمية المقترحة و إظهار نتائجها باستخدام محاكي OPNET الذي يعد من أفضل المحاكيات في مجال الشبكات بأنواعها المختلفة.
سجل دخول لتتمكن من نشر تعليقات
التعليقات
جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
