سیستم چند پخشی در شبكه های مش بیسیم

سیستم چند پخشی در شبكه 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

سیستم چند پخشی در شبكه های مش بیسیم

سیستم چند پخشی در شبكه های

 مش بیسیم

بخش مطالعات محاسباتی، دانشگاه ایالتی آریزونا، كالج پلی‌تكنیك

2007

چكیده

 شبكه های مش بیسیم جزء الگوهای شبكه بندی جدیدی به شمار می‌آیند كه اجازه تشكیل یك شبكه موقتی متشكل از گره های بیسیم، بدون وابستگی به زیر ساختارهای موجود، را می‌دهند. آنها به طور اساسی جزء شبكه های دسترسی بدون سیم متعارف با اتصالات چند- جهشی و مسیر یاب های مش بیسیم ثابت به شمار می‌آیند . بواسطه قیمت مناسب، راحتی گسترش و قابلیت فراهم آوردن اتصال مطمئن و ایمن اینترنتی، شبكه‌های مش بیسیم (WMNها)  توجه جوامع تحقیقاتی، دانشگاهی و صنعتی را به سوی خود جلب نموده اند. شبكه‌های مش بیسیم فراهم آورنده یك روال اتصال پذیری بیسیم پهن باند بدون استفاده از زیر ساختار شبكه سیمی پرهزینه می‌باشند.

گروه عملیاتی شبكه‌ مش بیسیم (WMN) در حال كار جهت ایجاد یك استاندارد برای این شبكه می‌باشد. چنین استانداردی شامل یك پروتكل مسیریابی خواهد بود كه بر حسب نظریات این گروه بر اساس AODV (بردار فاصله بر حسب تقاضای ادهاك) استوار خواهد بود. این مبحث بطور گسترده‌ای بوسیله MANET ها تحت بررسی و تحقیق می‌باشد.

سیستم چند جهتی یك تكنولوژی كلیدی برای شبكه های بیسیم آینده به شمار می‌آید. این سیستم در حقیقت روال ارسال دیتاگرام ها بسمت گروهی از میزبان های مشخص شده بوسیله یك آدرس مقصد واحد می‌باشد. این سیستم فراهم آورنده ارتباط های مؤثر در بین گروهی از گره ها خواهد بود و در عین حال باعث كاهش میزان مصرف پهنای باند بسیاری از برنامه‌های كاربردی نظیر برنامه های ویدیو كنفرانس، بانك های اطلاعاتی تكرار شده، توزیع اطلاعات، اكتشاف منبع، به اشتراك گذاری متن وتصویر، بازیهای توزیع شده و غیره می‌‌شود . مصرف پهنای باند بعنوان یك مسئله مهم در شبكه های بیسیم به شمار می‌آید، چرا كه بسیاری از كاربران از یك كانال بیسیم مشابه استفاده می‌نمایند.

این پروژه نسبت به بررسی و مقایسه پروتكل های چند پخشی مبتنی بر منبع  (ADMR، MAODV) با پروتكل های چند پخشی مبتنی بر- مش (ODMRP، CAMP) از طریق بهره گیری از NS2 (شبیه ساز 2 شبكه) اقدام می‌نماید. سیستم سنجشی به كار رفته شده در این آزمایش شامل نسبت ارسال پاكت، تعداد پاكتهای داده ارسالی بر حسب پاكتهای داده تحویل شده و انتقال داده شده،  تعداد پاكتهای كنترلی ارسال شده بر حسب پاكتهای داده تحویل شده و تعداد پاكت های كنترلی و پاكت های داده ارسال شده بر حسب پاكت داده تحویل شده می‌باشد. در عین حال، عملكرد بر مبنای تعداد فرستنده‌ها، تحرك گره و اندازه گروه چند پخشی مورد تشخیص و بررسی قرار خواهد گرفت.

كلمات كلیدی: شبكه های مش، NS2، ADMR، ODMRP، سیستم چند پخشی مبتنی بر منبع و مبتنی بر مش.

1- مقدمه

شبكه‌های مش بیسیم (WMNها)، در لیست تكنولوژی‌هایی كه قابلیت تأثیرگذاری بر روشی كه ما امروزه بر اساس آن اقدام به برقراری ارتباطات می‌كنیم را خواهند داشت، در جایگاه بعدی قرار گرفته‌اند. این سیستم قابلیت تغییر سبك كارهای ما راخواهد داشت.  همچنین می‌تواند سبب ارتقای بهره وری ما گردد. با وجود آنكه این سیستم نشأت گرفته از تحقیقات نظامی‌در شبكه های موبایل  می‌باشد، WMNها دارای بیشترین میزان پتانسیل در زمینه مضامین تجاری نیز خواهد بود. بر این مبنا، WMNها را می‌توان بر مبنای تعدادی از تكنولوژیها دانست كه سیر تكاملی تجاری و عملی آنها از طریق بهره‌گیری از ارتباطات LAN بیسیم محقق شده است. بر این مبنا ، دو نوع ساختار اصلی شبكه بندی LAN بیسیم وجود دارد، كه آنها را تحت عنوان سیستمهای همتا و زیر ساختار مورد خطاب قرار می‌دهد. در ساختار شبكه بندی همتا ، هر گره می‌تواند به طور مستقیم با گره های دیگر ارتباط برقرار نماید، در حالیكه در یك محیط شبكه بندی LAN زیرساختاری، كلیه ترافیك ها به سمت یك نقطه دسترسی هدایت می‌شوند. یك شبكه مش بیسیم معرف یك سری از انتقالات همتا می‌باشد، جائیكه هر گره عملكردی همانند یك مسیر یاب و یك تكرار كننده وجود خواهد داشت. این ساختار شبكه همتا همچنین در بر دارنده یك شبكه اقتضایی یا ادهاك (ad hoc) نیز می‌باشد. در مقایسه با رقبای خود كه از سیستم تك جهشی، سیستمهای شبكه بیسیم LAN، بهره می‌جویند، شبكه‌های مش بیسیم به صورت خود سازمان دهی شده عمل می‌نمایند و گره های آنها به صورت اتوماتیك قابلیت استقرار شبكه‌های اقتضایی و حفظ اتصال‌پذیری خود را خواهند داشت. آنها فراهم آورنده قابلیت اطمینان بیشتر، همگرایی بالاتر و كاهش هزینه‌های ادوات بیشتری هستند.

پاراگراف ذیل پروتكل های چند پخشی را مورد بحث قرار می‌دهد.

در ADMR، درخت های ارسال مبتنی بر منبع ایجاد خواهند شد، آن هم در صورتی كه حداقل یك منبع و یك مقصد در شبكه وجود داشته باشند. هر پاكت داده چند پخشی در امتداد كوتاه ترین مسیر تاخیر با وضعیت ارسال چندگانه، از فرستنده به گیرندگان، ارسال خواهد شد. چنین سیستمی‌الگوهای ترافیكی روال های منبع را كنترل نموده و بر مبنای آن می‌تواند قطع‌شدگیهای مربوط به لینك در داخل درخت را تشخیص دهد.

پروتكل مسیریابی MAODV (5) نسبت به اكتشاف مسیرهای چند پخشی بر حسب تقاضا با استفاده از مكانیزم اكتشاف مسیر انتشاری اقدام می‌نماید. این پروتكل قابلیت ایجاد و حفظ یك درخت چند پخشی بر مبنای اطلاعات وضعیت سخت را خواهد داشت.

پروتكل AMRIS یك پروتكل برحسب تقاضا می‌باشد كه قابلیت ایجاد یك درخت ارسال مشاركتی جهت پشتیبانی از گیرنده ها و فرستنده های متعدد در محدوده نشست چند پخشی را خواهد داشت. هر مشاركت كننده دارای یك ID شماره نشست چندبخشی خاص خود (msm-id) خواهد بود. این سیستم برای هر گره یك شاخص «بلندی منطقی» را در درخت ارسال چندبخشی فراهم می‌سازد. هر گره به جز گره ریشه می‌بایست دارای یك والد (parent) باشد كه از یك بلندی منطقی (msm-id) كوچكتر از آن برخوردار باشد.

پروتكل MOLSR بعنوان یك پروتكل گسترش یافته از پروتكل OLSR مطرح می‌باشد. یك درخت چندبخشی برای هر یك تاپل یا مجموعه چندتایی (منبع، گروه چندبخشی) ایجاد و حفظ خواهد شد كه به صورت یك وضعیت توزیعی بدون هیچگونه ورودی مركزی بوده كه فراهم آورنده كوتاه ترین مسیرها از منبع به اعضای گروه چند پخشی خواهد بود. این درخت ها به هنگامی‌كه تغییر توپولوژیكی تشخیص داده شد، آپدیت می‌شوند. این سیستم حتی در صورتی كه كلیه گره‌ها قابلیت پشتیبانی از حالت چندبخشی را نداشته باشند می‌تواند به كار خود ادامه دهد، البته به شرطی كه به گره های چند پخشی، حداقل اتصال پذیری بین منابع و اعضای گروه چندبخشی را عرضه دارند.

پروتكل ODMRP در حقیقت به جای استفاده از یك طرح چندبخشی مبتنی بر یك درخت متعارف، پروتكل مبتنی بر مش می‌باشد. این پروتكل از مفهوم گروه ارسال استفاده می‌نماید، یعنی آن كه تنها زیر مجموعه ای از گره ها نسبت به ارسال پاكت های چند پخشی در چارچوب سیلاب حوزه‌ای خود اقدام خواهند نمود. این پروتكل از رویه‌های برحسب تقاضا جهت ایجاد دینامیكی مسیرها و حفظ و نگهداری عضویت گروه چندبخشی بهره می‌گیرد. این پروتكل مبتنی بر مش و بر اساس یك وضعیت نرم می‌باشد (به هنگامی‌كه یك گره ای تمایل به ترك گروه را داشته باشد، این سیستم به سادگی امر ارسال پاكتهای REQUEST/REPLY به گروه را متوقف خواهد نمود). براین مبنا، نیازی به ترك هیچگونه پیام كنترلی نخواهد بود.

پروتكل CAMP نسبت به تعمیم ایده هسته بر مبنای درختان تعریف شده برای سیستم چندبخشی اینترنتی در مش های چندبخشی كه دارای اتصال پذیری غنی تری در مقایسه با درختان می‌باشند اقدام می‌نماید. این سیستم دارای مش های چند پخشی با پاكت های بدون حلقه در مش ها می‌باشد. این پاكتها در امتداد كوتاهترین مسیر رزرو به سمت منبع گروه ارسال می‌گردند. این پروتكل از هسته، تنها جهت كاهش ترافیك مورد نیاز برای مسیریاب به منظور پیوستن یك گروه چندبخشی، بهره می‌جوید.

پروتكل FGMP روند عملكرد گروه‌هایی از گره‌های مشاركت كننده در روال ارسال پاكت چندبخشی را پیگیری و كنترل می‌نماید. برای هر گروه چندبخشی G در ارتباط با یك گروه ارسال،FG، می‌باشد. هر گره در FG در تعامل با پاكت های چندبخشی ارسالی G خواهد بود. این بدان معناست كه هنگامی‌كه یك گره ارسال (یك گره در FG) یك پاكت چند پخشی را دریافت می‌دارد، این سیستم نسبت به انتشار چنین پاكتی، در صورتی كه به صورت یك پاكت دوبل نباشد، اقدام خواهد نمود. كلیه همسایگان یا گره‌های مجاور قابلیت شنیدن چنین موردی را خواهند داشت، اما تنها همسایگانی كه در FG قرار دارند خواهند فهمید كه آیا چنین پاكتی یك پاكت دوبله به شمار می‌رود یا خیر و پس از آن در عمل نسبت به ارسال آن اقدام خواهند ورزید.

این پروژه دو متدولوژی مختلف سیستم چندبخشی(بر مبنای منبع و بر منبع مش) كه در WMNs پیشنهاد شده است را مقایسه می‌نماید. دو پروتكل مسیریابی ADMR و ODMRP انتخاب شده اند كه هر كدام از یكی از این دسته بندی ها خواهد بود. مقایسه و سنجش این پروتكل ها شامل نسبت ارسال پاكت، تعداد پاكت های داده ارسال شده در مقابل پاكت داده تحویل شده، تعداد پاكتهای كنترلی ارسالی در برابر پاكت تحویل شده، تعداد پاكتهای كنترلی و پاكت های داده ارسالی در برابر پاكت داده تحویل شده. بر این مبنا، عملكرد بر مبنای تنوع تعداد فرستندگان، تحرك گره و اندازه گروه چند پخشی برای هریك از این پروتكل ها مشخص شد. NS2 (شبیه ساز 2 شبكه) به عنوان شبیه ساز مورد استفاده در جهت مقایسه این پروتكل ها به كار گرفته شده است.

ادامه این مقاله به شرح ذیل دسته بندی گردیده است. در بخش 2،یكسری از مقاله هایی كه دارای عناوین و تحقیقات مشابه هستند مورد بررسی قرار می‌گیرند، بخش 3 تشبیه پروتكل های چند پخشی را انجام خواهد داد. بخش 4 نسبت به بررسی محیط NS2 اقدام خواهد نمود. بخش 5 نتایج و مشاهداتی كه منجر به مقایسه این پروتكلها شده است را مورد بررسی قرار می‌دهد. بخش 6 به نتیجه گیری بر مبنای برآیندهای حاصله خواهند پرداخت. بخش 7 معرف تحقیقات آتی است كه می‌بایست آنها را جهت ارتقای مدل شبكه مش در NS2 به كار برد.

2- تحقیقات مرتبط

تحقیقات زیادی در زمینه سیستم های چند پخشی در شبکه های مش بیسیم انجام شده است. این تحقیقات مباحثی را در زمینه مسیر یابی چند پخشی بر روی شبکه های مش بیسیم و اتصالات آن به سرویس های چند پخشی IP دارای سیم مطرح می‌نمایند. آنها یک ساختار درختی را پیشنهاد می‌نمایند که سبب کاهش سربار داده از طریق بهره گیری از رویه استفاده حداکثری از طبیعت انتشار رسانه بیسیم می‌باشد. آنها یک تقریب توزیع شده درباره الگوریتم ابتکاری MST را ارائه داده‌اند. بر این مبنا، نسبت به مقایسه دیدگاه‌های مختلف با پروتکلهای چند پخشی قابل اطمینان، که عمدتاً تحت عناوین سیستمهای چندبخشی مطمئن مقیاس‌پذیر(SRM)، پروتکل انتقال فایل چند‌بخشی (MFTP) می‌باشند، اقدام شده است.

بخش (13) نسبت به توسعه یک پروتکل چند پخشی جدید( پروتکل‌ـ PUMA جهت بهره‌گیری ازسیستم های چند پخشی متمرکز از طریق رویه‌های اعلان) اقدام نموده است، که بر این مبنا یک به مش به اشتراک گذاشته شده برای هر گروه چند پخشی بدون نیاز به یک پروتکل مسیر یاب تک بخشی استقرار و نگهداری شده است. آنها عملکرد MAODV، ODMRP و PUMA بر مبنای تحرک، اعضای گروه، تعداد فرستنده ها ، بار شبکه و تعداد گروه های چند پخشی را با هم مقایسه نموده اند. PUMA از یک دیدگاه آغاز شده بوسیله گیرنده استفاده می‌نماید که در آن گیرنده‌ها با استفاده از آدرس یک گره مخصوص به گروه چند پخشی می‌پیوندند (معمولاً این گروه تحت عنوان رهبر گروه خوانده می‌شود)، که این امر بدون نیاز جهت داشتن یک سیلاب گسترده شبکه ای و کنترل وابسته بدان در زمینه پاکت های داده از کلیه منابع یک گروه می‌باشد. PUMA نیاز به پروتکل مسیر یابی تک بخشی و پیش‌- تخصیص‌های هسته‌ها به گروه های چند پخشی را حذف می‌نماید. PUMA به نظر از یک ضریب ارسال پاکت بالاتری در مقایسه با ODMRP یا MAODV برخوردار است و در عین حال باعث به بار آمدن سربار کنترلی کمتری نیز می‌گردد.

 3- بررسی پروتکل های مسیریابی چند پخشی

(1) ADMR

پروتکل مسیریابی چند پخشی مبتنی بر تقاضای انطباقی (ADMR) یک پروتکل مسیریابی چند پخشی شبکه‌ای اقتضایی برحسب تقاضای جدید به شمار می‌آید که نسبت به اکتشاف مسیرهای چند جهشی بین گیرندگان و فرستندگان سیستم چند پخشی اقدام می‌نماید. نظیر دیگر پروتکل های مسیریابی چند پخشی مبتنی بر درخت، این پروتکل نسبت به ایجاد یک درخت مبتنی بر منبع اقدام می‌نماید تا آنکه یک گروه چند پخشی را تشکیل دهد، اما بر خلاف دیگران، این پروتکل از هیچ گونه رویه های انتقال پاکت کنترلی پریودیك یا دوره‌ای نظیر رویه‌های سیلابی دوره‌ای و یا حس نواحی مجاور استفاده نمی‌كند. این پروتكل هر دو مورد اكتشاف مسیر و توابع حفظ و نگهداری مسیر را بر حسب تقاضا اعمال می‌دارد و به صورت اتوماتیك نسبت به حذف وضعیت‌های ارسال چندبخشی غیر الزامی‌اقدام نموده و به هنگامی‌كه تشخیص دهد كه برنامه كاربردی چند پخشی به صورت غیر فعال باقی مانده است مش چند پخشی را منقضی خواهد نمود. چنین سیستمی‌در تطابق با API چند پخشی IP استاندارد می‌باشد، جاییكه هر گرهی قابلیت ارسال اطلاعات به هر گروه چند پخشی، بدون اعلان صریح قصد خود جهت ارسال یا متوقف نمودن داده، را خواهد داشت. هر گره می‌تواند گروه چند پخشی را در هر زمانی ترك گوید. این پروتكل نیاز به هیچگونه زیر ساخت موجود و یا پیكربندی قبلی جهت كار نخواهد داشت. به هنگامی‌كه اتصال پاره شده ای وجود داشته باشد، ADMR نسبت به حفظ اتصال بین كاربران نهایی خطوط پاره شده اقدام خواهد نمود.

ADMR شامل سه فاز می‌باشد:

1. برپایی وضعیت چندبخشی.

2. ارسال پاكت چندبخشی

3. حفظ و نگهداری وضعیت چندبخشی

پرپایی وضعیت چندبخشی

برای گروه چندبخشی عرضه شده G. در صورتی كه حداقل یك گیرنده و یك منبع وجود داشته باشد، ADMR نسبت به ایجاد یك مش منبع بین هر یك از فرستنده چند پخشی و گیرنده چند پخشی با درختی كه ریشه در فرستنده دارد اقدام خواهد نمود. یك پاكت چند پخشی كه از سوی منبع (S) به گروه (G) ارسال می‌شود كه بصورت دینامیكی به سمت كوتاه ترین مسیر تاخیر از طریق درخت و به سمت اعضای گیرنده گروه چندبخشی ارسال خواهد شد. این سیستم دنبال كننده هیچ یك از توالی‌ها یا دامنه‌های از قبل تعیین شده جهش‌ها نخواهد نمود. این پاكتهای چند پخشی تنها بوسیله اعضای درخت وابسته به درخت ارسال چند پخشی ارسال خواهند شد.

حفظ و نگهداری وضعیت چند پخشی

حفظ و نگهداری لینكها در مسیرهای چند پخشی شامل اعمال دو وظیفه برای پروتكل ADMR خواهد بود ـ تشخیص پارگی لینك و تعمیر پارگی لینك .

تشخیص پارگی لینگ ـ سرآیند ADMR كه در بالا ذكر شد دارای یك فیلد زمانی میان پاكتی می‌باشد. این فیلد جهت حفظ و نگهداری وضعیت چند پخشی مورد استفاده قرار می‌گیرد. مقدار این فیلد معرف بازهای زمانی برای رسیدن پارامترهای جدید از سوی فرستنده S می‌باشد. این بازه زمانی میان پاكتی را می‌توان از طریق رهگیری دینامیكی فواصل میانگین كه نشأت گرفته از پاكتهای چند پخشی برای گروه G می‌باشند حاصل آورد و یا آنكه آن را می‌توان بر مبنای اطلاعات شماره پورت IP تنظیم نمود و همچنین می‌توان آن را از طریق برنامه های كاربردی تامین كرد. بر این اساس، این فیلد در سرآیند ADMR به گره ها كمك می‌نماید تا نسبت به شناسایی لینكهای پاره شده در این درخت اقدام نمایند. علاوه بر این، می‌توان نسبت به تشخیص دوره های عدم فعالیت، كه در طی آن S بصورت موقت داده‌های را ارسال نمی‌نماید، اقدام نمود.

ایجاد مسیر چند پخشی و مش

مشابه با پروتكل مسیریابی تك بخشی بر حسب تقاضا ODMRP دارای یك فاز درخواست و پاسخ می‌باشد. یك گره دارای پاكت هایی جهت ارسال است اما از هیچ یك از موارد عضویت گروه و یا مسیر بسمت این گروه آگاه نمی‌باشد. این گره نسبت به ارسال  یك پاكت اعلان عضوی، با داده ای كه بر روی آن سوار می‌شود، اقدام می‌كند. این پاكت كه تحت عنوان JOIN QUERY نامیده می‌شود، جهت رفرش نمودن یا احیای مجدد اطلاعات عضویت و آپدیت مسیر ها به كار گرفته می‌شود. هم اكنون هر گره كه این پاكت را دریافت می‌دارد آدرس منبع و شاخص منحصربفرد این پاكت را در جدول مسیریابی ذخیره نموده و نسبت به ارسال مجدد پاكت اقدام می‌كند. در نهایت، به هنگامی‌كه گیرنده پاكت JOIN QUERY را دریافت نمود نسبت به ایجاد یك پاكت JOIN REPLY در واكنش به این درخواست اقدام نموده و آن را به گره مجاور خود ارسال می‌دارد.

وضعیت نرم

این پروتكل ایجاد كننده یك وضعیت نرم خواهد بود. بهنگامی‌كه گرهی تمایل به ترك گروه را داشته باشد، این گره به سادگی ارسال پاكتهای JOIN QUERY/JOIN REPLY به گروه چندبخشی را متوقف خواهد نمود، وابسته بدان كه آیا این گره یك گره فرستنده می‌باشد یا گیرنده. گره‌های موجود در گروه ارسال، در صورتی كه رفرش نشوند، (عدم Join Replies) قبل از آنكه زمان time out آنها فرا رسد، به گره‌های غیرارسالی تنزل خواهند یافت.

قابلیت تك بخشی

یكی از قابلیتهای قدرتمند و اصلی ODMRP قابلیت مسیریابی حالت تك بخشی این پروتكل می‌باشد. پروتكل ODMRP نه تنها می‌تواند با هرگونه پروتكل مسیریابی چندبخشی كار نماید بلكه چنین پروتكلی هم به عنوان یك سیستم چندبخشی و هم به عنوان یك سیستم تك بخشی عمل خواهد نمود. یكی از نكات قوت اصلی پروتكل ODMRP قابلیت مسیریابی تك بخشی می‌باشد.

4- شبیه ساز شبكه – NS2

NS2 یك شبیه ساز رخداد گسسته و یك شبیه ساز شبكه شی‌گرا می‌باشد كه در تحقیقات مربوط به شبكه بندی مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. این شبیه ساز فراهم آورنده پشتیبانی اساسی برای شبیه سازی شبكه های بیسیم چند جهشی همراه با رویه های تكمیلی فیزیكی و مدل های لایه IEEE 802.11 MAC می‌باشد. NS به طور اولیه برای كاربرد در شبكه‌های گسترده ای محلی و منطقه ای كارساز و مفید خواهد بود. این سیستم از TCP، مسیریابی و پروتكل های چندبخشی در شبكه های با سیم و بدون سیم (شبكه های محلی و شبكه های ماهواره ای) پشتیبانی می‌كند. NS2 به عنوان یكی از گونه‌های شبیه ساز شبكه REAL در سال 1989 مطرح گردیده و در خلال سالیان اخیر سیر تكاملی قابل توجهی را طی كرده است. در سال 1995 NS2 بوسیله DARPA از طریق پروژه VINT در مراكزی چون LBL، Xerox PARC، UCB و USC/ISI  پشتیبانی شد. هم اكنون توسعه NS از طریق DARPA با مشاركت SAMAN و NSF با همیاریCONSER مورد پشتیبانی قرار گرفته كه هر دو مورد در تعامل با دیگر محققین ACIRI می‌باشند. در NS2، كاربران نسبت به تعریف توپولوژی ها یا همبندیهای شبكه‌های فرضی اقدام می‌نمایند كه متشكل از مسیریاب ها، لینك ها و رسانه های به اشتراك گذاشته شده خواهد بود. نمونه‌های مربوط به این پروتكل را می‌توان به هر یك از گره‌های مربوطه متصل نمود. NS2 بخودی خود از هیچگونه از پروتكلهای چندبخشی بیسیم پشتیبانی نمی‌كند، اما یكسری از رویه های چندبخشی در آن وجود دارند.

زمان بند رخداد ها

شکل ذیل نشان دهنده هر آبجکت شبکه با استفاده از زمان بند رخداد می‌باشد. آبجکت شبکه که یک رخداد را صادر می‌کند می‌بایست بتواند قابلیت کار با آن در زمانهای بعد را داشته باشد . بعلاوه مسیر داده بین آبجکت های شبکه متفاوت از مسیر رخداد می‌باشد. این پاکت ها از یک آبجکت شبکه به آبجکت دیگر با استفاده از send(Packet* p) {target_->recv(p)}، روش فرستنده و همچنین عبارت recv(Packet*, Handler* h = 0) روش گیرنده كنترل و بکار گرفته می‌شوند.

اجزای شبكه

در سلسله مراتب كلاس اجزای NS (كلاس OTcl)، كلاس TclObject به عنوان ریشه این سلسله مراتب به شمار می‌آید. هماننند هر یك از كلاس قبلی TclObject ،كلاس NsObject به عنوان سوپر كلاس كلیه آبجكتهای اجزای شبكه اصلی به شمار می‌آید كه نسبت به كار با پاكتها اقدام می‌نماید. اجزای شبكه اصلی پس از آن به دو زیر كلاس اصلی تقسیم می‌شوند، كه بر مبنای تعداد مسیر های داده خروجی محتمل، عبارتند از: كانكتور و كلاسیفایر.

پاكت

شكل ذیل نشان دهنده فرمت پاكت NS می‌باشد. این پاكت شامل یك پشته از سرآیندها و یك فضای داده اختیاری می‌باشد.

بهنگامی‌كه یك پاكت ایجاد شد، كلیه سرآیندها بدان تخصیص خواهند یافت، صرف نظر از آنكه كدام سرآیند خاص مورداستفاده قرار گیرد.

NS2 به دو صورت بسته بندی عرضه می‌شود، یكی از این بسته‌بندیها قابلیت ایجاد با استفاده از منبع را داشته و دیگری كلیه پارامترها و مقوله‌های مربوطه را در خود دارد.

انیماتور شبكه (NAM)

انیماتور شبكه بعنوان یك ابزار بصری پیش‌فرض موجود در بسته‌بندی كامل بشمار می‌آید. این ابزار به عنوان یك انیماتور شبكه مبتنی بر Tcl/TK بحساب می‌آید كه فراهم آورنده انیمیشن سطح پاكت و گراف های خاص پروتكل جهت كمك به طراحی و دیباگ نمودن ابزار پروتكل های شبكه برای بررسی رویه‌های شبیه‌سازی شبكه و داده‌های رهگیری پاكت دنیای حقیقی می‌باشد. NAM داده‌های مربوط به رهگیری پاكت را از NS2 دریافت داشته و آن را بصورت انیمیشن گرافیكی، پاكتهایی كه در یك شبكه سیر می‌كنند، نشان می‌دهد.

5- محیط شبیه سازی

یك پروتكل از هر نوع از پروتكل های چند پخشی برای مقایسه انتخاب گردیدند. بر این مبنا، رویه‌های پیاده‌سازی ADMR (پروتكل چند پخشی مبتنی بر درخت) و ODMRP (پروتكل چند پخشی مبتنی بر مش) از پروژه Monarch برای انجام آنالیز انتخاب شدند.

استقرار مضامین آزمایشی

محیط شبیه سازی شده شامل 100 گره بیسیم، در محدوده 1200 متر × 800 متر، برای 200 ثانیه زمان شبیه سازی، مد نظر قرار گرفت. این سناریو كه شامل كلیه رفتار حركتی گره‌های شبكه اقتضایی می‌باشد بگونه‌ای بوجود آمده است تا بتوان آن را به صورت یكسان جایگزین هر دو پروتكل نمود. سناریوهای تحرك و ترافیك مشابه برای هر دو پروتكل مورد استفاده قرار گرفت. از اینرو، بار كاری به میزان یكسانی برای هر دو پروتكل مشخص شد.

 رویه های سنجش عملكرد

عملكرد ADMR و ODMRP بر مبنای ویژگیهای سنجشی ذیل مورد مقایسه قرارگرفت.

• نسبت تحویل پاكت: ضریب پاكتهای داده چند پخشی دریافت شده بوسیله كلیه مقاصد به مجموع كل پاكتهایی كه در ابتدا بوسیله فرستندگان ارسال شده است. این ضریب معرف میزان تأثیر این پروتكل در ارسال پاكت های داده به گیرندگان مقصد می‌باشد.

• تعداد پاكتهای داده ارسال شده بر حسب پاكت داده تحویلی: «پاكت های داده ارسال شده» بعنوان پارامتر شمارشی هر یك از رویه های انتقال واحد داده ها به وسیله هر گره در كل شبكه بحساب آمده است. این شمارش شامل ارسال پاكتهایی می‌باشد كه در نهایت با مشكل ارسال روبرو شده و بوسیله گره‌های واسطه‌ای مجدداً ارسال گردیده اند.

• تعداد پاكتهای كنترلی ارسال شده بر حسب پاكت داده تحویلی: این برآورد نشان دهنده كارایی سربار در كنترل پاكتهایی می‌باشد كه در زمینه تحویل پاكت داده به گیرنده مقصد به كار گرفته شده اند.

• تعداد پاكتهای كنترل و پاكتهای داده ارسال شده برحسب پاكت داده تحویلی: این برآورد سعی دارد تا نسبت به حاصل آوردن دسترسی كانال پروتكل به صورتی مؤثر اقدام نماید، چرا كه هزینه دسترسی به كانال در لایه‌های لینك- رقابتی بالا می‌باشد.

نتایج

فایلهای رهگیری به وجود آمده از اجرای فایلهای tcl (اسكریپت) در  NS2 بوسیله اسكریپت mcast_totals.pl  زبان Perl تفكیك شده تا قابلیت تولید فایلهای خروجی آماده MATLAB بوجود آید. این گراف ها بر روی نرم افزار مطلب تولید گردید. نرم افزار مطلب یك زبان سطح بالا و یك محیط محاوره‌ای می‌باشد كه قابلیت اعمال وظایف سخت و شدید محاسباتی را دارا می‌باشد.

5-  نتیجه گیری

 در این مقاله، ما نسبت به بررسی عملكرد، كنترل سرباره‌های ایجادی، دسترسی مؤثر به كانال و ارسال مجدد مورد نیاز جهت تحویل پاكت ها با توجه به پروتكل ODMRP (دیدگاه  چند پخشی مبتنی بر مش) و پروتكل ADMR (دیدگاه چند پخشی مبتنی بر درخت) اقدام نمودیم. دیدگاه مبتنی بر مش دارای  نسبت تحویل پاكت (PDR) بهتری در مقایسه با پروتكل های مسیریابی مبتنی به منبع برای كلیه روال های سنجشی به كار گرفته شده در بالا می‌باشد. اما در دیدگاه چند پخشی مبتنی بر مش اغلب پاكتهای داده ارسالی نمی‌توانند به مقصد خود برسند و از این رو نیاز به اعمال رویه های انتقال مجدد وجود خواهد داشت. علاوه بر این، بواسطه سیلاب های مقطعی منبع و سیكلهای پاسخ این موضوع مشخص شده است كه آنها سربار پاكت كنترلی بیشتری را بوجود می‌آورند. از طرف دیگر، پروتكل های چند پخشی مبتنی بر درخت قابلیت بهره‌گیری بهتر از كانال را داشته و از سربارهای كنترلی حداقلی نیز برخوردار می‌باشند و نیازمند رویه‌های ارسال پاكت داده كمتری جهت تحویل پاكت‌های داده یكسان، همانند دیدگاه مبتنی بر مش، می‌باشند.

 6- تحقیقات آتی

سیستم چند پخشی بعنوان یك تكنولوژی كلیدی برای شبكه های بیسیم آتی بشمار    می‌آید. همانگونه كه در مباحث فوق مطرح گردید، پروتكل‌های چند پخشی مبتنی بر مش (ODMRP) و پروتكل های چند پخشی مبتنی بر منبع (ADMR) هر كدام دارای مزیت ها و معایب خاص خود در مقایسه با یكدیگر می‌باشند. بر این مبنا، مشاهده نمودیم كه پروتكل های مسیر یابی مبتنی بر منبع در زمینه نسبت تحویل پاكت از مقیاس پذیری مناسبی برخوردار نیستند، اما در مقایسه با پروتكل های مسیریابی چند پخشی مبتنی بر مش، از نكته نظر نسبت تحویل داده و دسترسی موثر به كانال بسیار كاراتر به نظر می‌رسند. تحقیقات آتی در زمینه توسعه پروتكلی چند پخشی كه بتواند ویژگیهای مفید این دو روش را به صورت تركیبی بكار گیرد می‌تواند در این مبحث مفید باشد. موردی كه در زمینه اندازه‌های مختلف شبكه و سرعت های گره كارگشا بوده و در عین حال از سربار اندكی نیز برخوردار باشد. علاوه بر این، محافظت از این نشست های چند پخشی نیز به عنوان یك مسئله مهم در شبكه های مش بیسیم مطرح می‌باشد. بر این مبنا، مباحث تحقیقاتی آتی در زمینه مش ارسال ارتجاعی، به منظور محافظت از نشست های چند پخشی، مد نظر خواهند بود.

سیستم چند پخشی در شبكه های مش بیسیم