مقاله بهبود مسیریابی بر اساس کیفیت سرویس در شبکه های ماهواره ای ارتفاع پایین

word قابل ویرایش
17 صفحه
دسته : اطلاعیه ها
10700 تومان
107,000 ریال – خرید و دانلود

بهبود مسیریابی بر اساس کیفیت سرویس در شبکه های ماهواره ای ارتفاع پایین
چکیده :در شبکه های ماهواره ای ارتفاع پایین به دلیل حرکت دائمـی مجموعه ماهواره ها نسبت به زمین همواره فاصله ماهواره هـا نسـبت بـه یکدیگر در حال تغییر است . با نزدیک شدن ماهواره ها به قطب ها فاصله آنها کاهش و با نزدیک شدن به استوا این فاصله افزایش می یابـد. درنگاه اول به نظر می رسد که این امر مسئله مسیریابی را با مشـکلات زیـادی روبرو می کند ولی از آن جایی که حرکت ماهواره ها در سرتاسر مسیر به طور کامل قابل محاسبه و پیش بینی است می توان از این مسئله جهت کاهش مشکلات موجود و بهبود مسیریابی استفاده کرد. در مسـیریابی براساس کیفیت سرویس لازم است پارامترهای متعددی از جمله میزان تأخیر قابل قبول در تحویل بسته به مقصد و پهنـای بانـد آزاد خطـوط ارتباطی درنظر گرفته شوند. واضح است که پرداختن به کلیه پارامترهای تعیین کننده در کیفیت سرویس درعمل غیر ممکن می باشد.
دراین مقاله تنها به عوامل تأخیر و پهنای باند آزاد خطوط پرداختـه و راه حلی ارائه می کنیم که در آن بر اساس محاسبه مسیرهای جـایگزین مختلف و استفاده از ایده مسیریابی انحرافی بسته های اطلاعات بسـمت مقصد ارسال می گردند. این محاسبات قبل از پیاده سازی انجام گرفته و در زمان پیاده سازی ، نتایج بصورت اطلاعات ثابت (بعنوان مثال در قالب حافظه فقط خواندنی ) به همـراه سـخت افـزار مناسـب تهیـه و در هـر ماهـواره نصـب می گردد. به ایـن ترتیـب در زمـان اسـتفاده هیچگونـه پردازشی برای محاسبه و یافتن مسـیرهای اصـلی و جـایگزین صـورت نمی گیرد. بعلاوه جهت تطبیق هرچه بیشتر نتایج محاسبات بـا شـرایط واقعی حاکم بر شبکه بهبودهایی نیز در زمان اجرا در نتیجه محاسـبات صورت می گیرد که بار محاسباتی اندکی برای ماهواره ایجاد می نماید و درمقابل می تواند بصورت قابل توجهی باعث افزایش کارایی روش ارائـه شده گردد.

کلمات کلیدی : ماهواره های ارتفاع پایین ، مسیریابی ، مسیریابی مبتنی بر کیفیت سرویس ، مسیریابی انحرافی

۱- مقدمه
در شبکه های ماهواره ای ارتفاع پایین ماهواره ها بر روی مدارهای قطبی حول کره زمین در چرخش هستند. این چرخش با سرعت زاویه ای ثابت و یکسانی برای کلیه ماهواره ها صورت می گیرد. در چنین شبکه ای هـر ماهواره بسته به تعریف با تعدادی از ماهواره های همسایه خود در ارتباط است که این ماهواره های همسایه ممکن است با ماهواره مورد نظر هـم مدار باشند و یا بر روی دو مدار متفاوت قرار داشته باشند. اگر بـین دو ماهواره همسایه خطوط ارتباطی فرضی درنظـر بگیـریم و آن را پیونـد ارتباطی بین ماهواره ای ١ (ISL) بنامیم در این صورت ایـن پیونـدهای ارتباطی را می توان به دو دسته پیوند ارتبـاطی درون مـداری و پیونـد ارتباطی برون مداری یا بین مداری ٣ تقسـیم کـرد. دسـته اول خطـوط ارتباطی بین ماهواره های مربوط به یک مدار هستند و طول این خطوط با حرکت ماهواره ها تغییر نمی کند (زیرا موقعیت ماهواره های درون یک مدار نسبت به یکدیگر همواره ثابت است ) و دسته دوم خطوط ارتباطی بین ماهواره های مربوط به مدارات مجاور است که طول این خطـوط بـا حرکت ماهواره ها تغییر می کند.
یکی از مسائل مهم در شبکه های ماهواره ای تعریف همسـایه هـای یـک ماهواره است به این معنی که هر ماهواره با چند ماهواره درون مدار خود و چند ماهواره در مدارات مجاور در ارتباط مستقیم باشد. از آن جـایی که حرکت این ماهواره ها در مدارات قطبی حول کره زمین صورت می – گیرد لذا ماهواره ها در یک سمت کره زمین حرکت رو به بالا و در سمت دیگر حرکت رو به پایین خواهند داشـت (مطـابق شـکل ۱) بنـابر ایـن همان گونه که در شکل ۱ مشخص است مدارات ابتـدایی و انتهـایی در مجاورت یکدیگر قرار خواهند گرفت که در این حالت به دلیـل حرکـت ماهواره ها در خلاف جهت یکدیگر امکان برقراری ارتباط بین آنها میسر نمی باشد بنابر این ماهواره های موجود در مدارات اول و آخر تنهـا یـک مدار در مجاورت خود دارند و همسایه های برون مداری آنها از اعضـای این مدار می باشند.
با توجه به شکاف موجود بین مدارات ابتـدا و انتهـا مـی تـوان مجموعـه ماهواره ها را از حالت کروی به حالت استوانه ای تغییر شکل داد (مطابق شکل ۲) و بر این اساس واضح است که اگر شبکه ماهواره ای را به شکل توری فرض کنیم ماهواره های پایین و بالا با یکدیگر ارتبـاط مسـتقیم دارند ولی ماهواره های طرفین دارای ارتباط مستقیم نیستند[۱و۲].

راه حل های متفاوتی برای حل مسئله مسیریابی در شبکه های ماهواره ای ارتفاع پایین پیشنهاد شده است که می توان آنها را بـه دو دسـته کلـی تقسیم نمود شامل راه حل های سنتی کـه در شـبکه هـای سـیمی بکـار گرفته می شوند، نظیر الگوریتم های مسیریابی بردار فاصله ۴ و یا وضعیت ۵ که بدلیل عدم استفاده از ویژگی های شبکه های ماهواره ای ارتفاع پیوند پایین دارای سـربار بروز رسانی بالایی هستند[۵] و روش های خاص که برای این شبکه ها ارائه شده اند کـه سـعی بـر ایـن دارنـد بـا توجـه بـه ویژگی های این شبکه ها بدنبال یـافتن مسـیرهایی باشـند کـه بتواننـد کیفیت سرویس را تامین نمایند[۳،۴]. هر چند این روش ها تا اندازه ای توانسته اند در یافتن مسیرهایی که تـامین کننـده پارامترهـای کیفیـت سرویس موفق باشند، اما عموماً دارای سربار محاسباتی و ارتباطی بالایی هستند و یا دارای تاخیر اولیه ای در مرحله پیدا کـردن مسـیر مناسـب هستند.
از آنجایی که تـاخیر ارسـال اطلاعـات بـه عنـوان یکـی از مهـم تـرین پارامترهای کیفیت سرویس در شبکه های ماهواره ای ارتفاع پایین عمدتاً ناشی از تاخیر انتشار امواج می باشد و با توجه توضیحات داده شده مبنی بر قابل پیش بینی بودن مدارهای حرکت ماهواره ها و فاصله بین آنها، به نظر می رسد می توان راه حل جدیدی برای مسیریابی در ایـن شـبکه هـا ارائه کرد که با کم ترین سربار محاسباتی و ارتباطی عمـل مسـیریابی را انجام داد.
ما در این مقاله با بکارگیری ویژگی شبکه های ماهواره ای ارتفاع پایین و الگوریتم های مسیریابی کوتاه ترین مسیر۶ و مسـیریابی انحرافـی ٧ روش مسیریابی مناسـبی بـرای شـبکه هـای مـاهواره ای ارتفـاع پـایین ارائـه می دهیم .
در ادامه در بخش ۲ به بررسی راه حـل هـای موجـود در ایـن زمینـه و مشکلات هر یک خواهیم پرداخت . سپس در بخش ۳ روش پیشنهادی ارائه می گردد. در بخـش ۴ راه حـل پیشـنهادی را مـورد ارزیـابی قـرار خـواهیم داد و در انتهـا بخـش ۵ بـه نتیجـه گیـری و کارهـای آینـده اختصاص داده شده است .
۲- راه حل های موجود
راه حل های موجود در این زمینه را می تـوان در دو گـروه راه حـل هـای عمومی و راه حل های اختصاصی دسته بندی نمود.
۲-۱- راه حل های عمومی
روش های متداولی که به منظور مسیریابی در شبکه ها سیمی بکار گرفته می شوند عبارتند از روش بردار فاصله و روش وضـعیت پیونـد. در ایـن روش ها تصمیم گیـری درخصـوص انتخـاب بهتـرین مسـیر بـر اسـاس پیام های مسیریابی که بین گره های مختلف رد و بدل می گـردد انجـام می پذیرد. وجود این پیام ها باعث اتلاف بخشی از پهنای باند آزاد شبکه می شود. این سربار ارتباطی در شـبکه هـای مـاهواره ای بـدلیل حرکـت دائمی ماهواره ها و تغییر وضعیت پیوندهای ارتباطی بـین مـاهواره هـا و همچنین بین ماهواره ها و ایستگاه های زمینـی نمـود بیشـتری دارد. در این شبکه ها وضعیت پیوندهای ارتباطی و میزان ترافیک موجود در هـر یک از آنها در فاصله های زمانی بسیار کوتاه تغییر می کند و لازم اسـت نتایج حاصل از این تغییرات به سرعت به اطلاع کلیه گره ها رسانده شود.
که این امر باعث می گردد میزان پیام هـای ارتبـاطی در ایـن شـبکه هـا نسبت به شبکه های ثابت زمینی افزایش پیدا کند. از طرفی با توجه بـه این که آرایش گره ها در این شبکه ها بشکل توری بوده به طوری که این توری به طور کامل و یکجا درحال حرکت است ، دسته بندی ماهواره ها در گروه های مختلف بر اساس موقعیت فیزیکی نسبت به ایسـتگاه هـای زمینی غیرممکن و یا دشـوار اسـت . بـه ایـن ترتیـب بکـارگیری روش وضعیت پیوند عملی نیست . به علاوه بدلیل شکل توری شـبکه ، نسـبت پیوندهای ارتباطی به تعداد گره ها در مقایسه با سایر شـبکه هـا مقـدار بالاتری دارد که باعث تولید پیام های مسیریابی بسیار بیشتری نسبت به سایر شبکه ها می گردد.
بنابر این بکارگیری روش های وضعیت پیوند و بردار فاصله در شبکه های ماهواره ای مانند آنچه در شبکه های ثابت زمینی بکـار مـی رود انتخـاب مناسبی نیست .
۲-۲- راه حل های اختصاصی
علاوه بر روش های فوق ، روش هایی نیز مختص شـبکه هـای مـاهواره ای ارائه شده است که ویژگی های این شبکه ها را نیز در نظر می گیرند. یکی از ایده های بکار گرفته شده در اکثر این روش ها ذخیـره (رزرو) کـردن مسیر بین مبدأ و مقصد و ارسال اطلاعات از طریق آن مسیر می باشـد.
باتوجه به پویایی بسیار زیادی که در شبکه های مـاهواره ای وجـود دارد بکار بردن این ایده مستلزم پیش بینی بسیار دقیق وضعیت کل ترافیک در زمان های آینده است . زیرا پس از جابجایی ماهواره ها و در وضـعیت ترافیکی جدید ممکن است شرایط موجود امکان ذخیـره سـازی مسـیر جدید را ندهد و یا این عمل باعث کاهش ظرفیت ماهواره برای سرویس دادن به سایر درخواست ها گردد. بنابر این به نظر می رسد ذخیره سـازی مسیر در حد مطلوب در وضعیت های مختلف در عمل غیر ممکن باشد و یا نیاز به نگهداری سوابق بسیار زیاد از وضعیت ترافیکی کل مجموعه و انجام محاسبات پیچیده و زیـادی داشـته باشـد. در ادامـه بـه بررسـی اجمالی برخی روش های ارائه شده می پردازیم
۲-۲-۱- روش پیشگویانه مسیریابی بـر اسـاس کیفیـت سرویس
در این روش سطح کره زمین به بخش های مختلف تقسیم می گـردد و هر ماهواره در هر زمان به تعدادی از این بخش ها سرویس می دهد. پس از وصول درخواست ، ماهواره ابتدایی و انتهایی مشخص می گردند. سپس با تبادل اطلاعات وضعیت پیوندوط شـبکه بـین کلیـه مـاهواره هـا، بـا استفاده از یکی از الگـوریتم هـای محاسـبه کوتـاهترین مسـیر (ماننـد Dijkstra) کلیه مسـیرهای موجـود بـین ایـن دو مـاهواره کـه دارای حداکثر تعداد مشخصی (بعنـوان مثـال x) گـام باشـند و از بـین ایـن مسیرها نیز تعدادی مسیر که دارای حداقل پهنای باند خالی مشـخص باشند انتخاب می گردند. این عملیات به ازای هر تغییر مکان ماهواره هـا نسبت به مکان استقرار کاربران ابتدایی و انتهایی تکـرار مـی گـردد. در مجموع برای هر موقعیت کاربران و ماهواره ها نسبت بـه یکـدیگر یـک مجموعه مسیر وجود خواهـد داشـت کـه لازم اسـت از هریـک از ایـن مجموعه ها یک مسیر انتخاب گردد. این انتخاب نیز براساس یـک تـابع هزینه مشخص صورت می گیرد. به این ترتیب در هر بـازه زمـانی یـک مسیر بین ماهواره های ابتدایی و انتهایی ذخیره می گردد. واضح است که در زمان های کوتاه این عملیات ذخیره سازی باید تکرار گردد. هرچنـد مسیرهای موردنیاز در هر زمان از قبل پیش بینی شده اند ولـی انجـام عملیات ذخیره سازی مسیر مسـتلزم تبـادل پیـام هـای بسـیاری بـین ماهواره های موجود در آن مسیر است که سرباره ای را بر این مجموعـه تحمیل می کند. بعلاوه این عملیات الزاما” همواره موفقیت آمیز نخواهد بود. زیرا ممکن است کل مجموعه مسیرهای پیش بینی شده برای یک بازه زمانی خاص در زمان مورد نیاز اشغال بود ویا مورد نیاز درخواست – های دیگر باشند.[۳]
۲-۲-۲- کــاهش زمـان عملیــات تغییــر مـاهواره در مسیریابی براساس کیفیت سرویس
در این روش نیز ماننـد روش قبـل ابتـدا بـا تبـادل اطلاعـات وضـعیت پیوندوط شبکه بین کلیه ماهواره ها و با استفاده از الگوریتم های محلسبه کوتاهترین مسیر، یک مسیر بهینه بین ماهواره مبدا و مقصد تعیـین و ذخیره می گردد.[۴] سپس با جابجایی ماهواره ها و تغییر مـاهواره مبـدا (یا مقصد) ادامه عملیات بشرح زیر خواهد بود:
• درصورتیکه ماهواره جدید که برفراز مبدا (یا مقصـد) قـرار گرفتـه خود عضوی از مسیر قبلی برقرار شده بین این دونقطه باشد بخش ابتدایی مسیر بین ماهواره مبدا (یا مقصد) تا این ماهواره حـذف و بقیه مسیر بعنوان مسیر بهینه بین دو نقطه باقی می ماند.
• درصورتیکه ماهواره جدید بخشی از مسیر ایجاد شده قبلی نباشـد یک مسیر مستقیم (یک انشعاب ) با پهنای باند مورد نیاز بین ایـن ماهواره و یکی از ماهواره های موجود در مسیر قبلی ایجاد می گردد و عملیات از طریق این مسیر جدید ادامه پیدا می کند.
• درصورتیکه مسیر انشعابی با پهنای باند مورد نیاز پیدا نشود مسیر
ذخیره شده قبلی بطور کامـل آزاد گردیـده و عملیـات مسـیریابی برای یافتن و ذخیره کردن یک مسیر جدید تکرار می شود.
• اگر جابجایی ماهواره در هر دو نقطـه مبـدا و مقصـد انجـام شـود تلاشی برای یافتن مسیرهای انشعابی صورت نمی گیرد و عملیـات یافتن یک مسیر جدید انجام می گردد.
در این روش نیز می توان به مشکلات زیر اشاره نمود:
۱- عملیات تبادل اطلاعات وضعیت پیوندوط شبکه بین کلیه ماهواره – ها بمنظور یافتن مسیر بهینه اولیه که یک سرباره بزرگ محسوب می شود همچنان وجود دارد.
۲- یافتن یک مسیر انشعابی خود معادل یک مسیریابی کامل در ابعاد کوچک اسـت . بنـابر ایـن یکبـار دیگـر کـل مسـائل و مشـکلات مسیریابی در اینجا مطرح می گردد. بعلاوه واضح است کـه ایجـاد یک مسیر انشعابی سیستم را از بهینگی خارج می کند. زیرا پس از جابجایی ماهواره ها و انتقال مسیر ذخیره شده قبلی به محل دیگر استفاده مجدد از آن مسیر به معنی انتخاب یـک مسـیر طـولانی است که این امر باعث افـزایش تـاخیر و کـاهش آشـکار کیفیـت سرویس می گردد.
۲-۲-۳- ارسال بسـته آزمایشـی جهـت یـافتن مسـیر مناسب
در این روش یک بسته (Packet) آزمایشی ازطـرف مـاهواره مبـدا در شبکه پخش (Broadcast) می شود. این بسته شامل اطلاعاتی از قبیل میزان تأخیر، تعداد ایستگاه ، پهنای باند مسیر و ماهواره مقصد می باشد.
در هر لحظه فیلد تأخیر نشان دهنده میزان تأخیری است که این بسته ازابتدا تا این لحظه متحمل شده است . فیلد تعداد ایستگاه نشان دهنده تعداد ایستگاه های طی شده توسط این بسـته از ابتـدا تـاکنون و فیلـد پهنای باند نیز نشان دهنده حداقل پهنای باند موجـود در مسـیر طـی شده است . در هر لحظه از سفر این بسته اگر میزان تأخیر تحمل شـده توسط این بسته از حد مجاز بیشتر شد درحـالی کـه هنـوز بـه مقصـد نرسیده از ادامه سفر این بسته جلوگیری بعمل آمده و این بسته حـذف می شود. در صورتی که بسته با تأخیر قابل قبول به مقصد برسد از طرف مقصد یک بسته بعنوان تأیدیه (Acknowledge) بسمت مبدأ ارسال می گردد. ماهواره مبدأ نیز از روی اطلاعات رسیده به همراه ایـن بسـته جداول مسیریابی خود را بروز می کند. ممکن است چند نسـخه از یـک بسته از مسیرهای مختلف به مقصد برسد که در این صورت با توجه به تعداد ایستگاه های طی شده و میزان تأخیر بسته های رسیده و براساس یکسری محاسبات مسیر بهینه انتخاب می گردد. [۵] مشکلات این روش را نیز می توان بشرح زیر عنوان کرد:
۱- ارسال یک بسته آزمایشی برای کلیه ماهواره ها باعث اشـغال بخشی از پهنای باند کلیه پیوندهای ارتباطی تا فاصله زیادی از ماهواره مبدأ شده و این امر باعث تحمیـل سـرباره بسـیار زیادی به شبکه می گردد.
۲- اطلاعاتی که از طریق بسته تأیدیه به ماهواره مبدأ می رسـد مربوط به زمان سفر بسته آزمایشی و بازگشت بسته تأیدیـه است بنابر این در زمان دریافت این اطلاعـات ممکـن اسـت شرایط موجود (بعنوان مثال میزان پهنای باند آزاد خطـوط ) تغییر کرده باشد و تصمیم گیری براساس این اطلاعات نتایج مطلوبی دربر نخواهد داشت .
۳- راه حل پیشنهادی
۳-۱- جزئیات روش پیشنهادی
در این روش فرض بر این است که شبکه ماهواره ای شامل ۶ مدار قطبی است که در هر مدار ۱۲ ماهواره با فاصله های زاویه ای ثابت نسبت بـه یکدیگر درحال چرخش حول کره زمین هستند. بـه ایـن ترتیـب کـل شبکه شامل ۷۲ ماهواره می باشد. بعلاوه فرض می کنیم که هر مـاهواره با دو ماهواره درون مدار خود (ماهواره قبلی و بعدی ) و دو مـاهواره در مدارات مجاور (نزدیک ترین ماهواره در مدارات سمت راسـت و سـمت چپ در صورت وجود هریک از این مدارات ) در ارتباط است . بنابر ایـن مـاهواره هـای موجـود در مـدارات ابتـدایی و انتهـایی هریـک دارای ۳ همسایه و سایر ماهواره ها هریک دارای ۴ همسایه می باشند.
طول هر یک از پیوندهای بین ماهواره ای بر اساس فرمولهای زیـر قابـل محاسبه می باشد:

که درآن ISLH برابر با طول پیوندهای افقی یا بین مداری ، ISLV برابر با طول پیوندهای عمودی یا درون مداری ، N تعداد مدارات ، M نصـف تعداد ماهواره ها در هر مدار، R شعاع مدار ماهواره ها و  برابر است با عرض جغرافیایی ماهواره ای که ISLH آن محاسبه می شود.
از آنجا که توپولوژی شبکه ثابت است و وضعیت پیوندها بـا اسـتفاده از فرمول های فوق قابل محاسبه است بنابر این هر ماهواره از وضعیت کـل شبکه آگاهی دارد و می تواند با الگوریتم های محاسبه کوتاه ترین مسیر، نظیر الگوریتم دیجسترا، کوتاه ترین مسیر بین خود و سـایر گـره هـا را تعیین نماید.
با توجه به اینکه در ارتباط بیسیم میزان تأخیر با فاصه متناسـب اسـت می توان بجای میزان تاخیر از فاصله بعنوان تابع هزینه استفاده نمود. اما از آنجا که هر لحظه مسیر پیدا شده به عنوان بهترین مسیر ممکن است دچار ازدحام یا کمبود پهنای باند شود لذا در صورت نیاز لازم اسـت از مسیرهای جایگزین استفاده کرد. بنابر این بـا ترکیـب روش مسـیریابی انحرافی [۶ و۷] و روش محاسبه کوتاه ترین مسیر دیجسترا مسیریابی در شبکه ماهواره ای را دنبال می کنیم . در این روش ارسال اطلاعات بصورت بسته های جداگانه صورت می گیرد و برای این ارسال هیچگونه مسـیری ذخیره نمی شود. این الگوریتم بصورت توزیع شده در هـر مـاهواره اجـرا می شود که مراحل آن بشرح زیر است :
۱- یکی از پیوندهای متصل بـه مـاهواره مبـدأ را فعـال و بقیـه را غیرفعال (قطع ) در نظر می گیریم و با این فرض و با استفاده از الگوریتم دیجسترا کوتاهترین مسیر بین ایـن مـاهواره و سـایر ماهواره ها را محاسبه می کنیم .
۲- قدم را به ازای کلیه پیوندهای متصل به ماهواره مبدأ تکـرار می کنیم به این معنی که هر بار یکی رافعال و بقیه را غیر فعال در نظر می گیریم .
۳- بر اساس هزینه های بدست آمده در قدم ۱و۲ برای مسیر بـین ماهواره مبدأ و یک مقصد خاص مسیرها را بـر اسـاس هزینـه بصورت صعودی مرتب می کنیم (مطابق جدول ۱)
۴- مراحل فوق را در بازه های زمانی یا زاویه هـای قوسـی کوچـک تکرار می کنیم تا کل تغییرات مورد نیاز در طی مسیر مشخص گردد. (دراینجا زاویه ۰.۲ درجه را انتخاب می کنیم )
۵- در صورتیکه پیوند ارتباطی تـا ایسـتگاه بعـدی (hop بعـدی ) مربوط به بهترین مسیر تعیین شده دارای پهنای باند آزاد کافی برای ارسال اطلاعات بود از طریق این پیونـد اطلاعـات ارسـال می گردد. در غیر این صورت وضعیت پهنای باند پیوندی که در اولویت بعدی قرار دارد بررسی می شود و به همین ترتیب .

الگوریتم فوق را در قالب شبه کد مطابق شکل ۳ می توان ارائه نمود.
اکنون با بکارگیری روش فوق به بررسی مشکلاتی که ممکـن اسـت در این شبکه رخ دهد می پردازیم .
۱) ممکن است وضعیت پهنای باند آزاد پیوندها بگونه ای باشد که یک بسته پس از خروج از یک ماهواره (ابتدایی یا میانی ) و پس از طی مسیری از طریق پیوند دیگری به همان ماهواره بـازگردد. درایـن صورت یک حلقه ایجاد شده و ممکن اسـت ایـن بسـته هرگـز از درون این حلقه نجات پیدا نکند. برای رفع این مشکل در هر بسته فضایی را جهت ثبت گام های طی شده از مبدأ تاکنون درنظر می – گیریم و آنرا فیلد سابقه می نامیم . واطلاعات ایسـتگاه هـای میـانی طی شده را در این فیلد ذخیره می کنیم . و در زمان ارسال مجدد، یک بسته تنها بشرطی برای یک همسایه ارسال می گردد کـه یـا قبلا” از طریق این همسایه دریافت شده و یا اینکه ایـن همسـایه تاکنون این بسته را دریافت نکرده باشد. به این ترتیـب از ایجـاد حلقه جلوگیری بعمل می آید.

شکل ۳ – (الف ) شبه کد عملیات مسیریابی ، (ب )بروز رسانی مسیرها و (ج ) ارسال مجدد بسته ها
باید به این نکته توجه داشت که هرچه تعـداد ایسـتگاه هـای طـی شده (تکراری یا غیر تکراری ) بیشتر باشد نیاز به اطلاعات موجـود در ابتدای فیلد سابقه کمتر می شود. زیرا آن اطلاعـات مربـوط بـه زمان های گذشته بوده و در صورت رجوع مجدد بسته به هریک از آن ایستگاه ها شرایط فعلی پیوندهای ایسـتگاه باشـرایط آن زمـان متفاوت خواهد بود. لذا می توان برای فیلد سابقه یک طول حداکثر تعریف نمود و به این ترتیب از افزایش طول فیلد سابقه جلوگیری کرد.
۲) ممکن است براساس وضعیت پیوندها یـک بسـته در یـک مسـیر کوتاه بین دو یا چند ماهواره دچار رفت و آمد دائمی گردد. بـرای جلوگیری از این مسئله چند ایده مختلف را (که آنهـا را مکـانیزم های بهبود دهنده می نامیم ) می توان بکار برد:
الف ) کاهش اولویت پیوند خروجی تکراری : دراین حالت اولویـت پیوندی که قبلا” یکبار بسـته از طریـق آن ارسـال شـده در پایین ترین سطح قرار می گیرد تا امکان ارسـال مجـدد یـک بسته به مسیر تکراری به حداقل برسد. برای یافتن پیوندهایی که قبلا” بسته از طریق آنها ارسال شده از فیلد سابقه استفاده می گردد. از آنجا که ممکن است بسته قبلا” از طریق چندین پیوند این ماهواره خارج شده باشد، باتوجه به فیلد سابقه ابتدا اولویت قدیمی ترین خروجـی بـه حـداقل مـی رسـد سـپس خروجی بعدی و الی آخر. به این ترتیب در پایان جدیـدترین پیوند خروجی کمترین اولویت را خواهد داشت . در ادامه و در بخش ارزیابی این مکانیزم را با حرف S نشان خواهیم داد.
ب ) تغییر اولویت خط ورودی : در این حالت اولویت خط ورودی
براساس فرمول زیر تغییر می کند:
(۳)= اولویت جدید خط ورودی
۱- اولویت قدیم خط ورودی + اولویت خط خروجی ایستگاه قبلی و درصورتیکه مقدار اولویت جدید خط ورودی بزرگتر از عدد ۴ باشد عدد ۴ به آن نسبت داده می شـود. در ادامـه و در بخـش ارزیابی این مکانیزم را با حرف X نشان خواهیم داد.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 10700 تومان در 17 صفحه
107,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد