سنجش مسیریابی چند پخشی با عملکرد بالا در شبکه های مش بیسیم

سنجش مسیریابی چند پخشی با عملکرد بالا در شبکه های مش بیسیم – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه کامپیوتر

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات رایگان

مطالعه 20 الی 100% رایگان مقالات ترجمه شده

1- قابلیت مطالعه رایگان 20 الی 100 درصدی مقالات 2- قابلیت سفارش فایل های این ترجمه با قیمتی مناسب مشتمل بر 3 فایل: pdf انگیسی و فارسی مقاله همراه با msword فارسی -- تذکر: برای استفاده گسترده تر کاربران گرامی از مقالات آماده ترجمه شده، قیمت خرید این مقالات بسیار کمتر از قیمت سفارش ترجمه می باشد.  

چگونگی سفارش

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه (شماره حساب) ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.com شامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر -- مقالات آماده سفارش داده شده عرفا در زمان اندک یا حداکثر ظرف مدت چند ساعت به ایمیل شما ارسال خواهند شد. در صورت نیاز فوری از طریق اس ام اس اطلاع دهید.

www.irantarjomeh.com

سنجش مسیریابی چند پخشی با عملکرد بالا در شبکه های مش بیسیم

سیستمهای سنجش مسیریابی چند بخشی با عملکرد بالا در شبکه های مش بیسیم

چکیده

طبیعت ثابت یا ایستایی گره ها در یک شبکه مش باعث تغییر هدف اصلی مربوط به طراحی پروتکلهای مسیریابی از رویه حفظ اتصال پذیری بین گره های منبع و مقصد به سمت یافتن مسیرهایی با عملكرد بالا بین آنها شده است. در خلال سالیان اخیر، سیستم های متریک یا سنجش وزن رویه‌های مسیریابی بر مبنای کیفیت لینک جهت انتخاب مسیرهای دارای عملکرد بالا برای پروتکل های تک بخشی پیشنهاد شده اند. در این مقاله، ما نسبت به مطالعه سیستم‌های سنجش مسیریابی برای ایجاد درخت یا مش دارای عملکرد بالا در پروتکلهای چند بخشی اقدام خواهیم نمود. بر این مبنا، نشان خواهیم داد که تفاوتی اساسی بین مسیریابی تک بخشی و مسیریابی چند بخشی در زمینه چگونگی ارسال پاکت های داده در لایه لینک و همچنین چگونگی طراحی سیستمهای متریك مسیریابی وجود دارد. ما یک رویه سنجشی مسیریابی خاص برای سیستم تک بخشی و جهت اعمال در مسیریابی چند بخشی دارای عملکرد بالا را مد نظر قرارداده و راهکارهای جدیدی را پیشنهاد می‌نمائیم که قبلاً برای تحصیل عملکرد بالا وجود نداشته اند. پس از آن، نسبت به مطالعه ارتقای عملکرد حاصل آمده با استفاده از سیستمهای سنجش مسیریابی مبتنی بر کیفیت لینک از طریق اعمال رویه‌های شبیه سازی و آزمایشات گسترده بر روی یک بستر آزمایشی شبکه مش، با استفاده از پروتکل ODMRP به عنوان یک پروتکل  چند بخشی شاخص اقدام خواهیم نمود. نتایج حاصله از این آزمایشات نشان دهنده آن است که پروتكل ODMRP با استفاده از سیستم های سنجش مسیریابی مبتنی بر کیفیت لینک ارتقا یافته و میزان عملکرد آن در مقایسه با ODMRP اصلی 5/17% افزایش یافته است.

1- مقدمه

اخیراً، شبکه های مش بی سیم توجه زیادی را به خود معطوف داشته است. بر خلاف    شبکه های ادهوک یا اقتضایی  موبایل سنتی (MANETها)، مسیریاب های واقع در شبکه‌های مش به صورت استاتیک می‌باشند و بنابراین تغییرات توپولوژیکی در چنین شبکه‌هایی چندان مشکل ساز نخواهند بود. در نتیجه، هدف طراحی اصلی در مبحث پروتکلهای مسیریابی از حفظ حالت اتصال پذیری بین گره های منبع و مقصد به سمت یافتن مسیرهایی که دارای عملکرد بهتری بین گره ها می‌باشند تغییر یافته است. با توجه بدین هدف یکسری از سیستم های سنجشی مسیریابی پیچیده‌تر      در مقایسه با رویه‌های سنجشی شمارشی ـ جهش در گذشته پیشنهاد شده است    [7, 1, 16, 10, 3, 8]. کلیه این سیستم های سنجشی برای پروتکل های مسیریابی چند بخشی نظیر DSDV  [24]، DSR [15] و AODV  [25] ارائه شده ومورد ارزیابی قرار گرفته اند.

سیستمهای چند بخشی یكی دیگر از سرویسهای مسیریابی اصلی در شبکه های مش چند جهشی به شمار می‌آیند. این سیستم ها فراهم آورنده ادوات کارای پشتیبانی از برنامه های کاربردی مشارکتی نظیر کنفرانس ویدیویی، بازی های آنلاین، وب کست و آموزش از راه دور، در بین گروهی از کاربران می‌باشند. برخلاف سیستم های تک بخشی، کلیه الگوریتم های مسیریابی پیشنهادی برای سیستم چند بخشی           [27, 13, 17, 30, 11, 28, 14, 12, 20] از شمارش ـ جهش‌ـ حداقلی به عنوان سیستم سنجشی مسیریابی استفاده نموده و دارای تمرکز بیشتری بر سناریوهایی هستند  که از تحرک بالاتری برخوردار می‌باشند.

در این مقاله، ما نسبت به مطالعه طراحی سیستم های سنجشی مسیریابی مبتنی بر کیفیت لینک برای رویه های چند بخشی دارای عملکرد بالا در شبکه های مش اقدام می‌نماییم. دیدگاه ما بر مبنای این مشاهده استوار می‌باشد که یک تفاوت اساسی در روشی وجود دارد که بر مبنای آن لایه MAC نسبت به برقراری ارتباط با پاکت های چند بخشی، به صورت متضاد با پاكت های تك بخشی، اقدام می‌نماید. به طور معمول پاكتهای چند بخشی بر خلاف رویه‌های تك بخشی در لایه MAC انتشار می‌یابند تا آنكه بتوانند از مزیت چند بخشی بی سیم (WMA) استفاده نمایند [4]. بنابراین، استفاده مستقیم از رویه‌های سنجشی مبتنی بر كیفیت لینك برای سیستم های تك بخشی چندان مناسب نخواهد بود.

 در این مقاله ما ابتدا چگونگی پذیرش سیستم های متریك مسیریابی توسعه یافته برای رویه های تك بخشی جهت كاربرد در سیستم های چند بخشی در شبكه های مش را مورد مطالعه قرار می‌دهیم. پس از آن به مطالعه عملكرد مقایسه‌ای مجموعه‌ای از پنج سیستم سنجشی مسیریابی اتخاذ شده از پروتكل های تك بخشی، بنامهای ETT، ETX، PP، ETX چند بخشی (METX)  و SPP اقدام می‌نماییم، جائیكه METX و SPP از رویه های سنجشی مسیریابی انرژی ـ كارامد كه در [3, 8] پیشنهاد شده است سرچشمه گرفته‌اند. مطالعه ما با استفاده از پروتكل ODMRP [17] به عنوان یك پروتكل چند بخشی جدید انجام می‌شود.

مطالعه شبیه سازی ما با استفاده از 50 گره شبكه مش معرف آن است كه ODMRP با استفاده از هر یك از پنج روال سنجشی ETT، ETX، PP، METX وSPP، دارای عملكرد بهتری در مقایسه با ODMRP اصلی می‌باشد و وجه تمایز آن ارتقای قابل توجهی است كه مشابه با مواردی می‌باشد كه در زمینه مسیریابی چند بخشی با استفاده از سیستم های سنجشی مسیریابی دارای عملكرد بالا به دست آمده است [9]. علی الخصوص ، به طور میانگین، با استفاده از ODMRP، SPP  و PP حاصل آورنده یك عملكرد بیشتر 18 درصدی در مقایسه با پروتكل اولیه ODMRP می‌باشد. تجارب ما در یك بستر آزمایشی 8 گره‌ای نشان دهنده آن است كه به طور میانگین، پروتكل ODMRP كه از SPP و PP استفاده می‌نماید دارای عملكرد بالاتری به میزان 14% و17% به ترتیب، در مقایسه با ODMRP عادی می‌باشد. تا آنجائیكه اطلاع داریم، این مبحث جزء اولین مطالعه ای به شمار می‌آید كه رویه های سنجشی مسیریابی دارای عملكرد بالا برای سیستم های چند بخشی در شبكه های مش بی سیم را مورد بررسی قرار می‌دهد.

ادامه این مقاله به شرح ذیل سازماندهی شده است. بخش2 تفاوت اساسی بین حالتهای تك بخشی و چند بخشی ارتباطاتی در شبكه های بی سیم چند جهشی را مورد بررسی قرار داده و این مسئله را تشریح می‌نماید كه چگونه می‌توان بر این مبنا نسبت به تغییر رویه های سنجشی مسیریابی تك بخشی موجود برای استفاده در مسیریابی چند بخشی اقدام كرد. بخش 3 تشریح كننده تغییرات اعمالی در پروتكل ODMRP می‌باشد تا آنكه بتوان از رویه های سنجشی مسیریابی استفاده نمود. بخش4 معرف نتایج شبیه سازی می‌باشد و بخش5 نیز معرف نتایج آزمایشات تجربی بر روی بستر تست شبكه مش خواهد بود. در نهایت، بخش6 به نتیجه گیری این مبحث می‌پردازد.

2- سیستم های سنجش مسیریابی برای پروتكل های چندبخشی

در این بخش، ما در ابتدا تفاوتی را كه بر اساس آن لایه لینك نسبت به كار با پاكتهای داده در سیستم تك بخشی و چندبخشی به كار می‌برد و ضروریات مرتبط با طراحی سیستم های متریك مسیریابی مبتنی بر كیفیت- لینك را مورد بحث قرار می‌دهیم. پس از آن این موضوع را ارائه می‌نماییم كه چگونه می‌توان نسبت به پذیرش یك سیستم سنجش مبتنی بر كیفیت- لینك مختلف اقدام نمود كه به صورت اولیه برای مسیریابی تك بخشی طراحی شده است و آنكه چگونه می‌توان آن را برای مسیریابی چندبخشی مورد استفاده قرار داد.

1-2. تفاوت های بین لایه- لینك سیستم تك بخشی و چندبخشی

پاكتهای داده به صورت مختلفی در لایه لینك در سیستم های مسیریابی تك‌بخشی و چندبخشی به كار گرفته می‌شوند و این تفاوت دارای تلویحات مستقیمی بر طراحی سیستمهای سنجشی كیفیت- لینك دارای عملكرد بالا می‌باشد. اغلب پروتكلهای چندبخشی (به طور مثال [17, 5, 27, 13, 29]) از سیستم انتشار لایه-لینك جهت تقویت WMA استفاده می‌كنند. WMA باعث ارتقای قابلیت اطمینان انتقال داده شده و از اینرو سبب افزایش كارآیی می‌شود. در مقابل، پاكتهای داده در مولفه تك‌بخشی با استفاده از سیستم تك بخشی لایه-لینك بكار گرفته می‌شوند. شایع ترین مورد استفاده شده پروتكل لایه لینك/ MAC در شبكه های ادهوك بی سیم پروتكل لایه IEEE 802.11 MAC می‌باشد. لایه تك بخشی 802.11 MAC شامل یك تبادل RTS/CTS قبل از ارسال داده خواهد بود. تبادل RTS/CTS از مشكل ترمینال پنهان بوسیله رزو كانال از طریق یك مكانیزم درك حامل مجازی جلوگیری می‌كند. این امر سبب كاهش احتمال برخورد در طی انتقال داده خواهد شد. در مرحله بعد، ارسال داده به وسیله گیرنده مورد تأیید قرار خواهد گرفت. در صورتی كه این تأیید دریافت نشود، لایه MAC روال ارسال داده را مجدداً برای دفعات مشخصی اعمال می‌دارد. در مقابل، لایه 802.11 MAC شامل هیچگونه تبادل RTS/CTS نخواهد بود. چنین موردی به طور مؤثر سبب افزایش احتمال تخریب خواهد شد. به علاوه، چنین امری شامل هیچگونه لایه لینك و تأیید آن یا ارسال مجدد داده نخواهد بود. این امر سبب كاهش قابلیت اطمینان ارسال می‌گردد.

2-2.اتخاذ رویه‌های سنجشی كیفیت-لینك تك‌بخشی برای سیستمهای چندبخشی

تفاوت‌های فوق بین سیستم های تك بخشی و چندبخشی معرف آن می‌باشد كه رویه های سنجشی كیفیت-لینك كه برای سیستم تك بخشی طراحی شده است را نمی‌توان به صورت مستقیم در پروتكل های چندبخشی به كار برد. ذیلاً، ما این مسئله را مورد تشریح قرار می‌دهیم كه چگونه میتوان نسبت به بهره گیری از این رویه های سنجشی كیفیت- لینك برای استفاده در پروتكل های چندبخشی اقدام نمود. كلیه رویه های سنجشی شامل ارسال یك سری از مقادیر كاوشهای مقطعی از یك گره به هریك از گره های مجاور خود می‌باشد. رویه‌های سنجشی هر لینك به وسیله گیرنده مورد محاسبه قرار گرفته و آن را به سیستم سنجشی مسیر به عنوان جریان پاكت های پرس و جو، بطور مثال در طی ایجاد درخت چندبخشی، اضافه می‌نماید.

3- متدولوژی

جهت ارزیابی ارتقای عملكرد تحت سیستم های سنجشی كیفیت-لینك مختلف برای سیستم چندبخشی، ما ODMRP [17] را انتخاب نمودیم، كه به عنوان یك پروتكل نوین و یك پروتكل چندبخشی شاخص برای شبكه های چندجهشی بی سیم مطرح می‌باشد. توجه داشته باشید كه سیستم‌های سنجشی كیفیت-لینك مختلف را می‌توان به آسانی در هرگونه پروتكل مسیریابی به كار گرفت و بر این مبنا ما عقیده داریم كه چنین یافته هایی، در صوتی كه پروتكل چندبخشی زیربنای آن نیز حتی تغییر یابد، دارای تغییر شدیدی نخواهند بود. در این بخش، ما رویه پیاده سازی پیاده سازی توزیعی سیستم سنجش كیفیت-لینك در پروتكل ODMRP را تشریح خواهیم نمود.

1-3. بكارگیری سیستم های متریك كیفیت-لینك

جهت به كارگیری سیستم های متریك یا سنجشی كیفیت-لینك جدید در پروتكل ODMRP، ما این پروتكل را به شرح ذیل تصحیح نمودیم. هر گره دارای یك جدول همسایه (NEIGHBOR TABLE) می‌باشد كه مشخص كننده هزینه های لینك ها از همسایه ها به خود خواهد بود. این هزینه‌ها بر مبنای سیستم های سنجشی كیفیت-لینك مورد استفاده تعریف می‌شوند و به صورت دوره‌ای نیز آپدیت می‌گردند. در ODMRP تصحیح شده، هر گره برای هزینه لینكی كه از آن JOIN QUERY را دریافت داشته است جدول همسایه را بررسی می‌كند و با استفاده از این هزینه لینك اقدام به آپدیت هزینه در پاكت JOIN QUERY قبل از ارسال مجدد آن خواهد نمود. در نهایت، به هنگامی كه JOIN QUERY به عضو گروه دسترسی یافت، این مورد شامل مجموع هزینه مسیر سیر شده خواهد بود. بر این اساس، به جای ارسال یك پیام JOIN REPLY به صورت فوری پس از دریافت اولین پیام JOIN REPLY، عضو یك گروه به مدت  ثانیه به انتظار خواهد نشست. در طی این مدت، این عضو نسبت به انباشته سازی چندین المثنی از پاكت JOIN REPLY اقدام نموده و بهترین‌ها در بین آنها را بر مبنای هزینه مسیر سیر شده به وسیله هر JOIN REPLY ذخیره می‌سازد. پس از گذاشت  ثانیه، این عضو نسبت به ایجاد JOIN TABLE با استفاده از JOIN QUERY ذخیره شده اقدام خواهد نمود، یعنی بهترین مورد در بین پاكت های JOIN QUERY دریافت شده در طی مدت  و پس از آن اقدام به ارسال JOIN REPLY به همسایگان خود خواهد نمود. توجه داشته باشید كه مدت  به طور مؤثر كنترل كننده گوناگونی مسیرهایی می‌باشد كه یك عضو می‌تواند آنرا انتخاب نماید. این رویه پیاده سازی مشابه با نگارش ODMRP می‌باشد كه از پیش بینی تحرك استفاده می‌نماید [18].

4- نتایج شبیه سازی

1ـ4. استقرار رویه شبیه سازی

ما از شبیه ساز گلوموزیم (Glomosim) در مطالعات مربوط به شبیه سازی خود استفاده نمودیم. بر این مبنا، نسبت به اعمال رویه شبیه سازی یك شبكه با 50 گره استاتیك، كه به صورت تصادفی در یك محیط مشتمل بر1000 در1000 متر استقرار یافته‌اند، اقدام نمودیم. ما از دو گروه چند بخشی كه هر كدام دارای 10 عضو می‌باشند استفاده نمودیم. منابعی كه اقدام به ارسال ترافیك  CBRمی‌كنند شامل پاكت‌های512 بایتی می‌باشند كه در یك نرخ 20 پاكت در ثانیه ارسال می‌شوند. محدوده انتشار رادیویی به میزان 250 متر و ظرفیت كانال 2 مگابیت در ثانیه       می‌باشد (نرخ داده استفاده شده جهت ارسال در پروتكل 802.11 MAC). مدت شبیه سازی 400 ثانیه مشخص گردید. مدل انتشار TwoRay برای این كار در نظر گرفته شد. در این شبیه سازی های ما از ، برابر با 30 میلی ثانیه، و  برابر با20 میلی ثانیه استفاده نمودیم. در شبیه سازی های اضافه، ما دریافتیم كه استفاده از مقادیر بسیار بالاتر  و  می‌تواند منجر به یك ارتقای عملكرد بیشتر 3 الی 4 درصد شود. با این وجود، مقادیر بهینه  و  به عنوان توابع اندازه شبكه مطرح می‌باشند و تعیین اتوماتیك چنین مقادیری بخشی از تحقیقات آتی ما خواهد بود. ما از مدل Rayleigh در شبیه سازی ها استفاده نمودیم، چرا كه این مدل برای محیط هایی كه دارای رفلكتور های بسیار بزرگی می‌باشند، همانند دیوارها، درختان و ساختمان ها، جائیكه گیرنده و فرستنده در یك خط مستقیم بصری با یكدیگر قرار ندارند، مناسب خواهد بود. ما همچنین اینگونه در نظر گرفتیم كه چنین محیط هایی برای شبكه های مش به صورت محیط های شایع و مشترك مطرح می‌باشند. ما هر پروتكل را بر مبنای 10 توپولوژی ایجاد شده به صورت تصادفی و مختلف مورد شبیه سازی قرار داده و نتایج میانگین كلی توپولوژی ها را ارائه نمودیم.

2ـ4. نتایج برای منبع واحد برحسب گروه

در این بخش، ما نتایج عملكرد نگارش های مختلف ODMRP دارای منبع واحد در هر گروه را ارائه می‌نماییم. به جزء آنكه مواردی به صورت خاص ذكر شده باشند، ما نتایج ODMRP را با استفاده از سیستم های سنجشی كیفیت ـ لینك مختلف كه با توجه به الگوریتم ODMRP اصلی به صورت نرمال در آمده اند نشان می‌دهیم.

1-2-4. عملكرد و توان عملیاتی

شكل2، ستون «شبیه سازیهای ـ عملكرد» نشان دهنده نتایج عملكرد نسبی برای نگارش های ODMRP مختلف می‌باشند. علی الخصوص، در این زمینه می‌توان گفت كه ODMRP دارای پائین‌ترین میزان عملكرد می‌باشد، ODMRP SPP و ODMRP PP از بالاترین میزان عملكرد برخوردار می‌باشند و ODMRP SPP، ODMRP PP، ODMRP METX، ODMRP ETX و ODMRP ETT تقریباً میانگین عملكرد بالاتری به ترتیب به میزان 18%، 18%، 16%، 14.5% و 13.5% در مقایسه با ODMRP داشته‌اند. توجه داشته باشید كه ما همچنین این شبیه سازی ها را تحت بار كمتر انجام داده و نتایج كیفی مشابهی را حاصل آوردیم، اما به واسطه محدودیت فضایی از ذكر آنها در این مبحث خوداری می‌كنیم.

2-2-4. سربار كاوش

در این بخش، ما نسبت به مقایسه سربار كاوش نگارش های پروتكل های مختلف كه از سیستم سنجش كیفیت-لینك استفاده می‌كنند اقدام خواهیم نمود. جدول 1 نشان دهنده درصد بایتها از پاكت های كاوش با توجه به مجموع كل تعداد بایتهای داده دریافت شده می‌باشد. بر این مبنا، مشاهده می‌كنیم كه ODMRP PP و ODMRP ETT دارای سربار كاوش تقریباً 3 درصد بیشتر در مقایسه با ODMRP ETX ، ODMRP METX و ODMRP SPP می‌باشند. این مورد دو مضمون را در بر خواهد داشت. ابتدا، با وجود آنكه ODMRP ETX و ODMRP ETT از روشهای یكسانی جهت ارزیابی نرخ اتلاف لینك برخوردار می‌باشند، نوع اولی از مقادیر عملكرد بالاتری برخوردار خواهد بود. دوم آنكه،‌ این سربار بر روی تأخیر انتها به انتهای نسبی كه در بخش 3-2-4 بحث خواهد شد تأثیر گذار می‌باشد.

این مورد معرف یك رابطه جایگزین بین سربار كاوش و عملكرد كلی حاصل آمده می‌باشد. نرخ های كاوش بالاتر مؤكد اطلاعات اخیر بیشتر در خصوص شرایط شبكه می‌باشد و از اینرو قابلیت تصمیم گیری آگاهانه بیشتری نیز وجود خواهد داشت. با این وجود، روال كاوش به خودی خود می‌تواند به عنوان یك منبع تداخل برای ترافیك داده به شمار آید و سبب افت عملكرد كلی خواهد شد. بر این مبنا، انتخاب نرخ كاوش صحیح بسیار حیاتی می‌باشد. جهت تأكید بر اهمیت انتخاب دقیق نرخ كاوش، شكل2 ستون «سربار- بالای- عملكرد» معرف میزان بهره های عملكرد برای كلیه نگارش ها با استفاده از سیستم های متریك كیفیت-لینك و به هنگامی‌می‌باشد كه نرخ كاوش به 5 برابر افزایش می‌یابد. در مقایسه با شكل2، ستون «شبیه سازیهای- عملكرد» خواهیم دید كه عملكرد كلی این رویه سنجشی در حدود 2% با افت روبرو می‌شود علاوه بر این، ما شبیه سازیهایی را با توجه به نرخ 10 برابر كمتر انجام دادیم (البته نتایج آن به واسطه محدودیت مقاله در این مبحث گنجانده نشده است) و براین مبنا دریافتیم كه میزان بهره عملكرد در حدود 3% افزایش می‌یابد. این نتایج در بردارنده آن می‌باشند كه نرخ كاوش به راستی بر روی میزان بهره عملكرد حاصل تأثیر گذار می‌باشد. این نتایج همچنین معرف سیستم های سنجشی سربار بالا نظیر PP و ETT می‌باشند كه دارای حساسیت بیشتری در برابر نرخ كاوش در مقایسه با ETX، METX یا SPP هستند، چراكه این رویه های سنجشی باعث به بار آمدن سربار كاوش بسیار بیشتری در مقایسه با موارد دیگر خواهند شد.

3-2-4. تأخیر

در این مبحث ما همچنین نسبت به سنجش میانگین نرمال شده تأخیر انتها به انتها برای ODMRP تحت هر یك از رویه های سنجشی با توجه به ODMRP اقدام نمودیم. نتایج در شكل 2، ستون «تأخیر» معرف آن می‌باشند كه در اغلب موارد، ODMRP SPP و ODMRP ETX حاصل آورنده میزان تأخیرهای انتها به انتهای كمتری در مقایسه با بقیه نگارش‌های ODMRP می‌باشند. دلیل این امر نیز بواسطه آن است كه ODMRP SPP و ODMRP ETX دارای سربار كاوش بسیار پایینی می‌باشند كه سبب كاهش تأخیر در هر گره می‌شود، چرا كه هر گره از رقابت كمتری برای آن كانال روبرو خواهد بود. به علاوه این موضوع دلیل چنین امری نیز می‌باشد كه چرا ODMRP ETX و ODMRP SPP دارای تأخیر كمتری در مقایسه با ODMRP ETT، علیرغم آنكه ETT تأخیر را به حساب می‌آورد، می‌باشند (پهنای باند موجود در تعامل با اطلاعات تأخیر خواهد بود). به دلایل مشابه، ODMRP PP نیز همچنین دارای عملكرد بهتری در مقایسه با ODMRP ETX و ODMRP SPP بر حسب تأخیر می‌باشد. علاوه بر سربار كاوش كمتر، تأخیر انتها به انتهای كمتر مزیت دیگری است كه ODMRP SPP در مقایسه با ODMRP PP خواهد داشت .

3ـ4. نتایج منابع چند بخشی بر حسب گروه

از آنجائیكه ODMRP نسبت به ایجاد اعضای گروه ارسال در گروه و نه بر مبنای منبع اقدام می‌كند، چنین سیستمی ‌دارای ساختار مش تكراری بیشتری و به هنگامی ‌خواهد بود كه منابع متعددی، در مقایسه با هنگامی‌كه منبع واحدی موجود است، بر حسب گروه وجود دارند. چنین موضوعی باعث افزایش تكرار مسیرهای ارسال داده می‌شود و سبب جبران عدم توانایی ODMRP اصلی جهت انتخاب مسیرهای دارای عملكرد بالا و كاهش ارتقای عملكرد، از رویه های سنجشی مسیریابی دارای عملكرد بالا، خواهد شد. نتایج شبیه سازیهای ما معرف آن است كه میزان بهره عملكرد نسبی در حدود 10 الی 15 درصد، برای سیستم های سنجشی لینك مختلف، كاهش خواهد یافت(جرئیات مربوطه به واسطه محدودیت فضا حذف شده است اما می‌توانید آن را در [26] دنبال كنید). با این وجود، چنین امری باعث كمرنگ شدن اهمیت رویه های سنجشی عملكرد بالا به چندین دلیل نخواهد شد. در ابتدا چنین سیستم های سنجشی در پروتكل های چند بخشی برمبنای-درخت نظیر MAODV [27] همچنان مؤثر می‌باشند. در وهله دوم، به هنگامی‌كه شبكه نسبتاً بزرگ ‌باشد و تعداد منابع بر حسب گروه از بزرگی كافی جهت ایجاد افزونگی مكفی مسیر برخوردار نمی‌باشد، سیستمهای سنجشی دارای عملكرد بالا هنوز به میزان قابل توجهی می‌توانند باعث ارتقای عملكرد شوند. در وهله سوم، افزونگی بیشتر مسیرها ممكن است منجر به ترافیك داده ای غیر ضروری در شبكه شود.

5- تجارب بستر آزمایشی

جهت مشخص نمودن اعتبار تأثیر سیستم های سنجشی كیفیت ـ لینك دارای عملكرد بالا برای سیستم چند بخشی كه در مطالعه شبیه سازی ما مشخص شده است، نسبت به اعمال آزمایشاتی بر روی یك بستر تست شبكه مش بی سیم 8 گره ای اقدام نمودیم. به طورخاص، ODMRP را با استفاده از كلیه رویه های سنجشی مسیریابی مختلف به كار گرفتیم و آنها را از نكته نظر تجربی با ODMRP اصلی در این بسترآزمایشی مقایسه نمودیم.

1ـ5. استقرار

 بستر آزمایشی ما شامل 8 مسیریاب مش بیسیم می‌باشد (متشكل از كامپیوترهایPC با پردازنده‌های اینتل پنتیوم 4). این شبكه محدوده‌ای مشتمل بر یك ساختمان دانشگاهی معمولی در طبقه همكف و طول 240 فوت و پهنای86 فوت را به صورت تقریبی تحت پوشش قرار می‌دهد. هر مسیریاب مش مجهز به یك كارت بی سیم Atheros 5212 802.11b می‌باشد. هر رادیو متصل به یك آنتن گیرنده یا فرستنده امواج در جهت مناسب یا جهات مختلف با اتصال بافته اتلاف اندك جهت فراهم آوردن انعطاف پذیری در استقرار آنتن می‌باشد. هر مسیریاب مش دارای كرنل لینوكس 8-20-4-2 و درایورهای hostap منبع- باز می‌باشد كه به منظور فعال ساختن كارت های بی سیم به كار گرفته می‌شوند. آدرس های IP بصورت استاتیك تخصیص یافته اند. كارتهای بی‌سیمی‌ كه ما از آنها استفاده می‌كنیم قابلیت پشتیبانی محدوده گسترده‌ای از تنظیمات توان را خواهند داشت (dbm 18-0). ما آنها را در مد عملیاتی پیش فرض به كار گرفتیم.

2ـ5. پیاده سازی پروتكل

ما نگارش ODMRP اصلی خاص خود را پیاده نموده و آن را با استفاده از رویه های سنجشی كیفیت ـ لینك مختلف ارتقا دادیم. ما قادر به حاصل آوردن تنها رویه پیاده‌سازی شناخته شده ODMRP [2] نبودیم . به علاوه، رویه پیاده سازی قبلی برای كرنل قدیمی‌تر لینوكس (نگارش0/2) توسعه یافته است و باعث به بار آمدن مسائل مرتبط با قابلیت انتقال در بستر آزمایشی ما شده است. متمایز از رویه پیاده سازی در [2]، ما روال پیاده سازی ODMRP را بعنوان یك odmrpd – سیستم كمكی لایه كاربردی جهت سادگی دیباگینگ، پیاده سازی و استفاده به كار گرفتیم، مشابه با دیدگاه ما، بسیاری از پروتكل های تك بخشی در حال حاضر در حال توسعه می‌باشند و یا آنكه توسعه یافته‌اند [19, 6, 23]، كه تحت عنوان رویه‌های كمكی سطح كاربر با ماژولهای كرنل قابل بار گذاری برای مسیریابی و جمع آوری پاكت می‌باشد.

3ـ5. نتایج

شكل4 نشان دهنده لینك ها با وضعیت های اتصال در بستر آزمایشی ما می‌باشد. توجه داشته باشید كه در این حالت، كیفیت لینك و فواصل لینك به طور مستقیم با یكدیگر منطبق نمی‌باشند. كیفیت لینك به طور عمده منوط به وجود موانع، نظیر دیوارها و اشیای فلزی خواهد بود. به منظور برآورد كیفیت لینك، ما نسبت به ارسال یكسری از پیامهای پینگ (ping) بین هر جفت از گره‌ها اقدام نمودیم. تعداد پاكتهای از دست رفته در طی تبادل پینگ به ما ایده مربوط به كیفیت لینك را به صورت آشكاری اعطا خواهد نمود. بر مبنای نتایج حاصله با استفاده از پیام های پینگ، ما به صورت كمی‌نسبت به دسته بندی هر لینك به عنوان لینك های ضعیف یا قابل اتلاف اقدام می‌نماییم. خطوط بریده معرف لینك های ضعیف و خطوط صاف معرف لینكهایی هستند كه از ضعف كمتری (یا بدون اتلاف) برخوردار می‌باشند. جفت های گره‌هایی كه هیچ گونه خطی بین آنها وجود ندارد قابلیت برقراری ارتباط با یكدیگر را نخواهند داشت. ما هیچ گونه مقادیر عددی در زمینه نرخ های از دست رفتگی لینك ها را نشان نمی‌دهیم چرا كه این مقادیر نسبتاً به سرعت تغییر خواهند نمود.

6- نتیجه گیری و تحقیقات آتی

در این مقاله، ما نسبت به مطالعه سیستم های متریك یا سنجشی مسیریابی كیفیت ـ لینك مختلف برای رویه های چند بخشی دارای عملكرد بالا در شبكه‌های مش اقدام نمودیم.

ما در ابتدا تفاوت اصلی بین مسیریابی تك بخشی و چند بخشی و چگونگی ارسال پاكت های اطلاعاتی در لایه لینك را مورد بررسی قرار داده و پس ازآن نشان دادیم كه چگونه می‌توان نسبت به اتخاذ سیستمهای متریك مسیریابی تك بخشی برای استفاده در سیستم های چند بخشی اقدام كرد. ما عملكرد رویه های سنجشی مختلف، از طریق بكارگیری شبیه‌سازیها و آزمایشات گسترده در بستر آزمایشی شبكه مش، را مورد مطالعه قرار داده و برای این كار از پروتكل چند بخشی ODMRP بعنوان یك شاخص بهره گرفتیم. در این شبیه سازی نشان داده شد كه ODMRP مجهز به هر یك از سیستم های سنجشی یا متریك مسیریابی مبتنی بر كیفیت ـ لینك می‌باشد و قابلیت حاصل آوردن عملكرد بالاتری، در مقایسه با ODMRP اصلی، را خواهد داشت. علاوه بر این ما دریافتیم كه رویه جریمه یا پنالتی سنگین لینكهای پراتلاف بعنوان یك روش مؤثر جهت اجتناب از مسیرهای دارای عملكرد پایین مطرح بوده و بر این مبنا، SPP  و PP بالاترین میزان عملكرد، بواسطه حالت تهاجمی،‌ روال جریمه  لینك های پر اتلاف، را حاصل آورده‌اند. بعلاوه، SPP  دارای سربار بسیار كمتری در مقایسه با PP می‌باشد، كه خود باعث كاهش تأخیر انتها با انتها خواهد شد. علاوه براین، ما شاهد یك رابطه جایگزین و تبادلی بین بهره‌های عملكرد حاصل آمده و سربار كاوش ببار آمده بودیم، یعنی آنكه نرخ كاوش بالاتر به ما اطلاعات جدیدتری در زمینه شبكه خواهد داد، اما در مقابل سبب بروز تداخل برای پاكتهای اطلاعاتی نیز خواهد شد. در نهایت، نتایج تجربی ما در یك بستر آزمایشی شبكه مش كه دارای 8 گره بوده است نتایج حاصل شده در مطالعات شبیه سازی را مورد تأكید قرارداده است.

در تحقیقات آتی ما سعی خواهیم نمود تا نسبت به بررسی نرخ كاوش بهینه به میزان بیشتری اقدام نموده و مطالعات خود در زمینه سیستم های سنجشی یا متریك كیفیت لینك دارای عملكرد بالا برای مسیریابی چندبخشی در شبكه های مش چند رادیویی/  چند كانالی را تعمیم دهیم. علاوه بر این ما سعی خواهیم نمود تا به طور مؤثر بستر آزمایشی خود را گسترش دهیم، بستری كه باعث ایجاد گوناگونی بیشتری در توپولوژی های شبكه خواهد شد.

سنجش مسیریابی چند پخشی با عملکرد بالا در شبکه های مش بیسیم