بخشی از مقاله

چکیده:

شبکه های بین خودرویی نسل جدیدی از شبکههای ادهاک موبایل میباشد که جهت ارتباط بین خودروها در جادهها پیادهسازی شده است. هدف اصلی این شبکهها فراهم کردن امنیت برای خودروها و راحتی برای مسافران است. تفاوت اصلی آن با شبکه ادهاک موبایل، در تحرک سریع نودها و تغییر مداوم توپولوژی در شبکه میباشد. و با این وجود مسیریابی در این شبکه مسئله بسیار مهمی است. این مقاله به دنبال کاهش سربار مربوط به کشف مسیر و سربار مربوط به پیامهای کشف همسایه می-باشد.

بنابراین در این مقاله یک الگوریتم بهبود یافته AODV پیشنهاد شده است، که یک مسیر پشتیبان بین گره منبع و مقصد نگهداری میکند که باعث کاهش تاخیر و سربار کشف مسیر میشود. و با توجه به اینکه در الگوریتم مسیریابی AODV ، به صورت دوره ای پیام سلام را برای یافتن همسایه های در دسترس همهپخشی میکند، پیامهای کشف همسایه سربار زیادی تولید میکند.که برای جلوگیری از آن، در اینجا همهپخشی کردن پیام سلام فیلترشده است. نتایج ارزیابیها نشان داده است به میزان قابل توجهی معیارهای نرخ تحویل بسته و سربار مسیریابی، در مقایسه با الگوریتم AODV ، بهبود داده شده ولی در مقایسه با IAODV ،تنها سربار مسیریابی کاهش یافته است.

-1 مقدمه:

شبکههای بین خودرویی در واقع یک شبکه سیار موردی است که برای برقراری ارتباط بین خودروها و همچنین خودروها و وسایل کنار جادهای ایجاد شده است. هدف اصلی این شبکهها فراهم کردن امنیت و راحتی برای مسافران است. شبکههای بین خودرویی دارای ویژگیهای مشابهی با شبکههای ادهاک موبایل میباشد و تفاوت اصلی آن با شبکه ادهاک موبایل در تحرک سریع نودها و تغییر مداوم توپولوژی در شبکه می باشد. و با وجود تحرک سریع و تغییرات مداوم توپولوژی، مسیریابی در این شبکهها برای انتقال پیام ، مسئله بسیار چالشبرانگیزی میباشد و پروتکلهای مسیریابی باید قوی و قابل اعتماد باشند.[ 1]

پروتکل های مسیریابی که در سالهای اخیر پیشنهاد شده است، در دوگروه اصلی، مسیریابی براساس توپولوژی و مسیریابی براساس مکان طبقهبندی میشوند. این پروتکلها قادر به تبادل اطلاعات بین دو نود مجزا که در محدودهی رادیویی هم نیستند، میباشد که برای اینکار، نود منبع از نودهای میانی برای انتقال بسته به سمت مقصد استفاده میکند. پروتکلهای مسیریابی بر اساس توپولوژی، از اطلاعاتی که در شبکه برای ارسال بسته وجود دارد، استفاده میکند که این پروتکل ها خود به سه دسته، پروتکلهای مسیریابی مبتنی بر جدول مسیریابی و پروتکلهای مسیریابی مبتنی بر تقاضا و پروتکلهای مسیریابی ترکیبی تقسیم می شوند.[2]

پروتکل مسیریابی AODV یک پروتکل مسیریابی بر حسب تقاضا میباشد که از لحاظ نسبت تحویل بسته و سربار مسیریابی، اما با تاخیر انتها به انتها و از دست رفتن بسته بیشتر، درمقایسه با دیگر پروتکلهای مسیریابی بر اساس توپولوژی، ترجیح داده شده است. در سالهای اخیر کارهای زیادی برای کم کردن سربار مسیریابی و تاخیر انجام شده است.

در مرجع[3] پروتکل مسیریابی AODV-PA پیشنهاد شده که فرایند کشف مسیر از پروتکل مسیریابی AODV وDSR را با هم ترکیب میکند. وقتی که پیغام های درخواست و پاسخ مسیر تولید شد، بوسیله نودها در شبکه، انتقال داده میشود و هر نود آدرس خودش را به این پیام اضافه میکند. و هر نود معمولا جدول مسیریابی را با تمام اطلاعاتش در پیغامهای کنترل بروزرسانی میکند.

در AODV-PA مسیرهای معکوس بسیاری راه اندازی میشود که این از ضعف آن میباشد و این پروتکل تعداد پیامهای درخواست مسیر را کاهش می دهد و آن دارای بار مسیریابی کمتر و تاخیر کمتری نسبت به AODV اصلی میباشد. در مرجع[4] پروتکل مسیر یابی IMAODV پیشنهاد شد که فرایند کشف مسیر را در AODV بهبود میدهد که این باعث تاخیر و سربار مسیر یابی میشود.IMAODV فرایند کشف مسیر از AODV و DSR با اضافه کردن آدرس نود دوم بر روی بسته تقاضای مسیر ترکیب میکند.

در مرجع [5] فرض می شود که هر نود منبع یک مسیر جایگزین برای نود مقصد ذخیره میکند. و در زمانی که مسیر اصلی خراب می شود، نود منبع از مسیر جایگزین برای ارسال بسته ها استفاده میکند. که باعث کاهش تاخیر انتها به انتها، سربار مسیریابی و فرکانس کشف مسیر میشود. در مرجع[6] یک پروتکل بهبودیافته بر اساس AODV برای شبکه های ادهاک پیشنهاد شده است که مکانیزم پیام سلام و تعمیر محلی را بهبود می دهد و چند نسخه پشتیبان از مسیر را برای گره منبع فراهم میکند.

در مرجع[7] پروتکل مسیریابی IAODV ارائه شده که برای شبکه های بین خودرویی پیشنهاد شده است که در آن مسیریابی منبع تا دو هاپ محدود شده که با پشتیبان گیری از مسیر بین نود منبع و نود مقصد تعریف شده است. در مرجع[8] یک روش بهبود یافته برای کشف همسایه برای پروتکل AODV ارائه شده است که در آن با بروزرسانی لیست همسایه بر اساس بسته های مسیریابی از قبیل پیام درخواست مسیر،پیام جواب مسیر و پیام خطای مسیر،عملکرد معقولی و منطقی را فراهم میکند و همچنین انتشار پیام سلام با چک کردن گره مقصد در لیست همسایه، بمنظور کاهش سربار، فیلتر شده است.

این مقاله در واقع از مرجعهای 5]،[8 مشتق شده است که در آن هر نود منبع یک مسیر جایگزین را برای نود مقصد ذخیره می-کند. و با فیلتر کردن انتشار پیام سلام از سربار ناشی از کشف همسایه کاسته میشود. در ادامه این مقاله ابتدا در بخش2 پروتکل مسیریابیAODV توصیف شده و در بخش 3 پروتکل پیشنهادی ارئه شده سپس در بخش4 شامل جزئیاتی در مورد سناریوی شبیه سازی است و همچنین ارزیابی و تحلیل نتایج در بخش 5 خواهد بود. و نهایتا در بخش6 نتیجه گیری بیان شده است.

-2 پروتکل مسیریابی AODV

AODV یک پروتکل مسیریابی بر حسب تقاضا میباشد. در این پروتکل برای یک نود تنها وقتی مسیر به مقصد پیدا میکند که آن نود داده برای انتقال داشته باشد. این پروتکل مسیریابی شامل سه فاز کشف مسیر ، انتقال داده و نگهداری مسیر میباشد. فاز کشف مسیر زمانی شروع میشود که نود مورد نظر داده برای انتقال دارد و هیچ مسیری به مقصد ندارد. در این فاز نود منبع یک بسته RREQ را به همسایههایش همهپخشی میکند.

نودهایی که بسته را دریافت کردهاند، میتوانند خود نود مقصد باشد یا مسیری به مقصد داشته باشند.که در اینصورت نود دریافت کننده یک بسته RREP به مسیری که RREQ از آن دریافت کرده است، تکپخشی میکند. آن مسیر که بسته RREP از آن انتقال داده میشود به عنوان مسیر اصلی نود منبع که RREQ را ارسال کرده، انتخاب میشود. و در صورتی که نود دریافت کننده بسته RREQ ، نود مقصد نباشد یا مسیری نیز به مقصد نداشته باشد دوباره بسته RREQ به همسایههای آن نود همهپخشی میشود. پس از فاز کشف مسیر فاز انتقال داده انجام میشود که بر اساس مسیر انتخاب شده، داده انتقال پیدا میکند.

در این فاز ممکن است لینک شکسته شود که در این صورت فاز نگهداری مسیر برای تعمیر لینک شکسته و یا پیدا کردن مسیر جدید به مقصد فراخوانی میشود. در زمان شکسته شدن لینک، نودی که لینک آن شکسته شده، یک بسته RERR به نود منبع تکپخشی میکند. و نود منبع پس از دریافت بسته RERR در جدول مسیریابی خود یک مسیر دیگر به مقصد جستجو میکند که برای انتقال داده از آن استفاده کند. و در صورتیکه مسیری نباشد بسته RREQ برای پیدا کردن مسیر جدید دوباره همهپخشی میشود که در صورت پیدا نشدن مسیر به مقصد خطا رخ میدهد و انتقال داده متوقف میشود.

-3 الگوریتم پیشنهادی

روش پیشنهادی شامل دو بخش است که بخش اول، تغییر در فرایند پاسخ مسیر است و در بخش دوم تغییر بر روی پیام های سلام است، که به صورت دوره ای برای یافتن همسایههای در دسترس همهپخشی می شوند که در اینجا ما انتشار پیام های سلام را فیلتر می کنیم.

-1-3 فرایند پاسخ مسیر

یکی از اشکالات AODV این است که بر روی مسیر تکی متمرکز شده است. بدین صورت که وقتی تشخیص داده می شود که لینک مسیر جاری شکسته شده است. احتیاج به فرایند کشف مسیر از سوی نود منبع میباشد. در اینجا نود منبع یک مسیر جایگزین به سمت نود مقصد نگهداری میکند و در زمانی که مسیر اصلی خراب می شود نود منبع از مسیر جایگزین برای ارسال بسته ها استفاده میکند، که این کار شبیه به پروتکل AOMDV میباشد که مسیر های چندگانهای را بین نود منبع و مقصد ایجاد میکند. فرایند تغییر یافته پاسخ به مسیر در شکل1 نشان داده شده است.

در متن اصلی مقاله به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر مقاله آن را خریداری کنید