فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول: مبانی شبکه­های بی سیم

1-1- مقدمه........................................................................................... 1

1-2- مبانی شبکه های بی سیم...................................................................... 2

1-3- انواع شبکه های بی سیم....................................................................... 3

1-3-1- (WLANS(Wireless Local Area Networks:.................................................. 3

1-3-2- (WPANS(Wireless Personal Area Networks:.............................................. 3

1-3-3- ( WMANS(Wireless Metropolitan Area Networks: ................................... 3

1-3-4- (WWANS(Wireless Wide Area Networks :................................................ 3

1-4- شبکه های بی سیم، کاربردها، مزایا و ابعاد............................3

1-5- روش های ارتباطی بی سیم........................................................... 5

1-5-1- شبکه های بی سیم Indoor :.......................................................... 5

1-5-2- شبکه های بی سیم Outdoor :............................................................ 6

1-6- عناصر فعال شبکه های محلی بی سیم..................................................... 7

فصل دوم: شبکه‌های Ad Hoc

2-1- تقسیم‌بندی شبکه‌های بی‌سیم............................................................................... 11

2-2- مروری بر پروتکلهای مسیریابی در شبکه‌های MANET........................................ 14

2-2-1- لگوریتمهای مسیریابی مسطح................................................................ 15

2-2-1-1- پروتکلهای مسیریابی Table Driven ....................................................... 15

2-2-1-2- پروتکلهای مسیریابی on-Demand ............................................................. 18

2-2-2- الگوریتمهای مسیریابی سلسله‌مراتبی................................................... 26

2-2-2-1- مفهوم خوشه‌یابی.................................................................. 28

2-2-2-2- مزایای استفاده از خوشه‌یابی ..........................................................29

2-2-2-3- الگوریتمهای مسیریابی سلسله‌مراتبی مبتنی بر خوشه‌یابی ........................ 31

فصل سوم: عناصر مورد استفاده جهت شبیه‌سازی شبکه‌های MANET

3-1- تکنولوژی بی‌سیم مورد استفاده در شبیه سازی شبکه های Ad Hoc......................... 35

3-2- مدلهای تحرک................................................................................................... 39

3-2-1- مدل‌های تحرک تصادفی................................................................................. 40

3-2-2- مدل تحرک با وابستگی لحظه‌ای ..................................................................... 42

3-2-3- مدل تحرک با وابستگی فضایی........................................................................ 43

3-2-4- مدلهای تحرک با محدودیت جغرافیایی............................................................ 44

3-2-5- خصوصیات مدل تحرک Random Waypoint.................................................. 44

3-3- ابزار شبیه‌سازی.................................................................................................. 47

فصل چهارم: خوشه یابی

4-1- مروری بر الگوریتمهای خوشه‌یابی....................................................................... 52

4-2- پارامترهای کارایی در روشهای خوشه‌یابی............................................................. 59

4-3- الگوریتم خوشه‌یابی پیشنهادی.............................................................................. 61

4-3-1- گره‌های همسایه............................................................................................. 63

4-3-2- شکل گیری خوشه‌ها....................................................................................... 64

4-3-3- پیکربندی مجدد خوشه‌ها................................................................................. 67

4-3-4- ارزیابی کارایی............................................................................................... 74

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1- نتیجه گیری........................................................................................................ 87

5-2- پیشنهادات......................................................................................................... 87

مراجع........................................................................................................................ 90

فهرست اشکال

شکل (2-1) مثالی از شبکه‌های دارای زیرساخت..................................12

شکل (2-2) نمونه‌ای از شبکه‌های فاقد زیر ساخت.................13

شکل (2-3) تقسیم‌بندی پروتکلهای مسیریابی شبکه‌های MANET.............................. 15

شکل (2-4) (الف) ارسال RREQ در الگوریتم AODV................................................ 19

شکل (2-4) (ب) ارسال RREP در الگوریتم AODV.................................................... 20

شکل (2-5) (الف) ارسال درخواست مسیر در الگوریتم مسیریابی DSR......................... 23

شکل (2-5) (ب) ارسال پاسخ درخواست مسیر در الگوریتم مسیریابی DSR ................. 23

شکل (2-6) افت گذردهی در یک شبکه بی‌سیم نمونه با افزایش تعداد گره‌های شبکه........ 25

شکل (2-7) شبکه مجازی ایجاد شده در یک شبکه MANET با استفاده از ... ................. 27

شکل (2-8) مثالی ازخوشه‌یابی در شبکه Ad Hoc........................................................ 29

شکل (2-9) خوشه‌یابی در ساختار لایه‌ای..................................................................... 30

شکل (2-10) مثالی از الگوریتم مسیریابی CGSR.......................................................... 32

شکل (2-11)یافتن مسیر در الگوریتم CBRP................................................................ 33

شکل (3-1) زمان‌بندی ارسال بسته در استاندارد IEEE 802.11....................................... 37

شکل (3-2) تخمین مدت زمان اشغال خط با استفاده از RTS/CTS................................. 38

شکل (3-3) مثالی از محدودیت IEEE 802.11 MAC................................................... 39

شکل (3-4) تقسیم‌بندی مدلهای تحرک شبکه‌های Ad Hoc........................................... 40

شکل (3-5) الگوی حرکتی یک گره متحرک در مدل Random Waypoint...................... 41

شکل (3-6) مدل تحرکی RPGM................................................................................ 44

شکل (3-7) تغییر متوسط سرعت با گذشت زمان در مدل تحرک Random Waypoint..... 46

شکل (3-8) تغییر تعداد متوسط گره‌های همسایه با گذشت زمان در ... .......................... 47

شکل (3-9) مراحل شبیه‌سازی از دید کاربر NS-2........................................................ 49

شکل (4-1) خوشه‌یابی به روش Lowest-ID................................................................ 52

شکل (4-2) پارامتر تحرک تعریف شده در MOBIC..................................................... 54

شکل (4-3) توان دریافتی هنگام دریافت بسته از گره‌های همسایه................................... 55

شکل (4-4) مثالی از 2-hop Dominating Set............................................................... 56

شکل (4-5) مثالی از تشکیل خوشه‌ها در روش max-min.............................................. 58

شکل (4-6) ساختار پیاده‌سازی شده جهت خوشه‌یابی.................................................... 61

شکل (4-7) آرایش بسته‌Beacon ............................................................................... 62

شکل (4-8) مثالی از خوشه‌یابی دوگامی در یک شبکه Ad Hoc..................................... 66

شکل (4-9) الگوریتم اجرائی در یک سرگروه با دریافت یک Beacon............................. 67

شکل (4-10) الگوریتم اجرائی در یک گره عادی که Cluster-Agent خود را ... .............. 68

شکل (4-11) مثالی از عملکرد الگوریتم در حالت مفقود شدن Cluster-Agent............... 70

شکل (4-12) الگوریتم اجرائی در گرهی که در CH مربوط به ... ................................... 71

شکل (4-13) مثالی از عملکرد الگوریتم در صورت تغییر CH در Cluster-Agent ......... 73

شکل (4-14) تعداد متوسط خوشه‌های ایجادشده برحسب تعداد گره‌های موجود درشبکه... 76

شکل (4-15) طول عمرمتوسط Clusterهای ایجادشده برحسب تعداد ... ......................... 77

شکل (4-16) مدت متوسط عضویت گره‌ها در خوشه‌های ایجادشده................................. 78

شکل (4-17) تاثیر Connectivity برروی تعداد خوشه‌های ایجاد شده ... ........................ 80

شکل (4-18) تاثیر سرعت و Connectivity بر طول عمر خوشه‌ها................................... 81

شکل (4-19) تاثیر سرعت گره‌ها بر طول عمر خوشه‌ها................................................... 82

شکل (4-20) تاثیر Connectivity بر تعداد خوشه‌های ایجادشده ... ................................ 84

شکل (4-21) تاثیر Connectivity بر تعداد تغییر خوشه‌ها در سرعت 20 متربرثانیه............ 84

شکل (4-22) تاثیر سرعت گره‌های متحرک برروی تعداد تغییرات خوشه‌ها ... ................. 85

فهرست جداول

جدول (4-1) پارامترهای مدل تحرک مورد استفاده درشبیه‌سازی...................................... 74

جدول (4-2) مقادیر RXThresh و CSThresh مورد استفاده در شبیه‌سازی....................... 79

جدول (4-3) پارامترهای شبیه‌سازی جهت بررسی اثر Connectivity............................... 80

جدول (4-4) پارامترهای شبیه‌سازی جهت مقایسه با LCC و MOBIC........................... 82