تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,301 |
تعداد مقالات | 15,911 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,179,666 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,956,598 |
ترکیب بهینه مسیریابی و اختصاص دامنه ارسال در شبکههای بیسیم اقتضائی | ||
مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز | ||
مقاله 11، دوره 49، شماره 3 - شماره پیاپی 89، آذر 1398، صفحه 1081-1093 اصل مقاله (712.12 K) | ||
نوع مقاله: علمی-پژوهشی | ||
نویسنده | ||
محمد خلیلی درمنی* | ||
باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان - واحد خمین - دانشگاه آزاد اسلامی | ||
چکیده | ||
یک شبکه بیسیم اقتضائی، مجموعهای از گرههای بیسیم با انرژی کم است که باید بدون زیرساخت و مدیریت متمرکز بتوانند با انعطافپذیری بالایی با یکدیگر ارتباط داشته باشند. دامنه و قدرت ارسال گرهها نقش مهمی در توان مصرفی این شبکهها ایفا میکند و الگوریتمهای اختصاص دامنه تلاش میکنند که دامنه ارسال بهینهای را برای گرهها مشخص کنند. البته، اختصاص دامنه بر روی توپولوژی شبکه بیسیم و مسئله مسیریابی تأثیر میگذارد. اگرچه در تحقیقات مختلف، مسیریابی و اختصاص دامنه بهصورت جداگانه مدنظر قرار گرفته، اما ثابت شده است که بکار بستن همزمان مسیریابی و اختصاص دامنه باعث بهبود کارآیی شبکه خواهد شد. در این مقاله، ترکیب مسئله اختصاص دامنه و مسیریابی در شبکههای بیسیم بهصورت یک بهینهسازی غیرخطی مدل شده است که میتواند به درک کاملتر مسئله به محققان کمک کند و بهعنوان معیاری برای طراحی الگوریتمهایی در آینده قرار گیرد، با این حال، حل مسئله بهینهسازی ارائه شده نیاز به یک مدیریت متمرکز دارد و برای شبکههای بیسیم بزرگ غیرعملی و غیرممکن است. بنابراین در این مقاله با استفاده از روش زیرگرادیان و تکنیک تفکیک، یک الگوریتم توزیعشده برای حل مسئله اختصاص دامنه و مسیریابی ارائه شده است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که الگوریتم پیشنهادی نسبت به حالت بهینه، مصرف توان و تأخیر بیشتری دارد، اما قابلیت اطمینان شبکه را بهبود میدهد. | ||
کلیدواژهها | ||
شبکه بیسیم اقتضائی؛ اختصاص دامنه؛ زیرگرادیان؛ بهینهسازی | ||
مراجع | ||
[1] مریم کاکاوند میرزایی و جلیل سیفعلی هرسینی، «طراحی یک مکانیسم تدافعی برای بهبود امنیت در لایه فیزیکی با رویکرد نظریه بازیها: کاربرد در شبکههای اقتضایی خودرویی،» مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، دوره 47، شماره 1، صفحات 211-220، 1396. [2] A. Bhattacharya and K. Sinha, "An efficient protocol for load-balanced multipath routing in mobile ad hoc networks," Ad Hoc Networks, vol. 63, pp. 101-114, 2017. [3] محمود پرنده و سیدهادی اقدسی علمداری، «ارائه پروتکل ارسال داده انرژی-کارا مبتنی بر موقعیت برای شبکههای حسگر بصری،» مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، دوره 47، شماره 1، صفحات 29-38، 1396. [4] R. Tynan, G. M. P. O'Hare, and A. Ruzzelli, "Autonomic wireless sensor network topology control," in IEEE International Networking, Sensing and Control, pp. 7-13, 2007. [5] Z. Ming, and X. Bugong, "Layer-based self-organizing topology control for sensor networks," in 27th Chinese Control Conference CCC, pp. 516 – 520, 2008. [6] A. Youssef, A. Agrawala, and M. Younis, "Accurate anchor-free node localization in wireless sensor networks," in 24th IEEE International Performance, Computing, and Communications Conference, IPCCC, pp. 465-470, 2005. [7] M. Khalily-Dermany, and M. J. Nadjafi-Arani, "Itinerary planning for mobile sinks in network-coding-based wireless sensor networks." Computer Communications, vol. 111, pp. 1-13, 2017. [8] K. Sohraby, D. Minoli, and T. F. Znati, Wireless Sensor Networks: Technology, Protocols, and Applications, Wiley-Interscience, 2007. [9] P. Santi, Topology Control in Wireless Ad Hoc and Sensor Networks, Wiley, 2005. [10] M. Khalily-Dermany, M. Shamsi, and M. Nadjafi-Arani, "A convex optimization model for topology control in network-coding-based-wireless-sensor networks," Ad Hoc Networks, vol. 59, pp. 1-11, 2017. [11] L. Li, J. Y. Halpern, P. Bahl, Y. M. Wang, and R. Wattenhofer, "A cone-based distributed topology-control algorithm for wireless multi-hop networks," IEEE/ACM Transactions on Networking, vol. 13, no. 1, pp. 147-159, 2005. [12] M. A. Labrador, and P. M. Wightman, Topology Control in Wireless Sensor Networks: with a Companion Simulation Tool for Teaching and Research, Springer, 2009. [13] E. Alotaibi, and B. Mukherjee, "A survey on routing algorithms for wireless Ad-Hoc and mesh networks," Computer Networks, vol. 56, no. 2, pp. 940-965, 2012. [14] A. Cerpa, and D. Estrin, "ASCENT: Adaptive self-configuring sensor networks topologies," IEEE transactions on mobile computing, vol. 3, no. 3, pp. 272-285, 2004. [15] M. Khalily-Dermany, "A convex programming for range assignment to optimize lifetime in network-coding-based-wireless-sensor networks," International Journal of Wireless Information Networks, pp. 1-6, 2017. [16] R. K. Ahuja, T. L. Magnanti, and J. B. Orlin, Network Flows: Theory, Algorithms, And Applications, Prentice-Hall, Inc., 1993. [17] R. Ahlswede, C. Ning, S. Y. R. Li, and R. W. Yeung, "Network information flow," IEEE Transactions on Information Theory, vol. 46, no. 4, pp. 1204-1216, 2000. [18] M. Khalily-Dermany, M. Sabaei, and M. Shamsi, "Topology control in network–coding–based–multicast wireless sensor networks," International Journal of Sensor Networks, vol. 17, no. 2, pp. 93-104, 2015. [19] M. Khalily-Dermany, and S. Sharifian, "Effect of various topology control mechanisms on maximum information flow in wireless sensor networks," Smart CR, vol. 5, no. 1, pp. 10-18, 2015. [20] F. Hamzeloei and M. Khalily-Dermany, "A TOPSIS based cluster head selection for wireless sensor network," Procedia Computer Science, vol. 98, pp. 8-15, 2016/01/01 2016. [21] یاسر عظیمی، وحید هاشمیفرد و جمشید باقرزاده «تشخیص توزیع شده و مشارکتی حمله کرمچاله در شبکههای حسگر بیسیم،» مجله مهندسی برق دانشگاه تبریز، دوره 46، شماره 4، صفحات 195-206، 1395. [22] S. Boyd and L. Vandenberghe, Convex Optimization, Cambridge University Press, 2004. [23] A. Ramamoorthy, "Minimum cost distributed source coding over a network," IEEE Transactions on Information Theory, vol. 57, no. 1, pp. 461-475, 2011. [24] D. Lianghui, W. Ping, W. Hao, P. Zhiwen, and Y. Xiaohu, "Lifetime maximization with inter-session network coding in energy constrained wireless networks," in IEEE 73rd Vehicular Technology Conference (VTC Spring), pp. 1-5, 2011. [25] P. Yuyang, F. Al-Hazemi, R. Boutaba, F. Tong, I. Hwang, and C. Youn, "Enhancing energy efficiency via cooperative MIMO in wireless sensor networks: State of the art and future research directions," IEEE Communications Magazine 55, no. 11, pp. 47-53, 2017. [26] T. Cui, L. Chen, and T. Ho, "On distributed scheduling in wireless networks exploiting broadcast and network coding," IEEE Transactions on Communications, vol. 58, no. 4, pp. 1223-1234, 2010. [27] D. P. Bertsekas, A. Nedić, and A. E. Ozdaglar, Convex Analysis and Optimization, Athena Scientific, 2003. [28] D. P. Bertsekas, Constrained optimization and Lagrange multiplier methods, Athena Scientific, 1996. V. Shah-Mansouri, and V. W. S. Wong, "Maximum-lifetime coding subgraph for multicast traffic in wireless sensor networks," in IEEE Global Telecommunications Conference, GLOBECOM, pp. 1-6, 2008. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 430 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 345 |