مسیریابی مبتنی بر مکان و فاصله در VANET


 (سیارک) یک زیرمجموعه جدید از MANET، شبکه موردی مربوط به وسائل نقلیه است که در آن وسایل نقلیه با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. به علت جاده‌های محدود و سرعت بسیار بالای این وسائل، مسیریابی در حیطه VANET قرار می‌گیرد. اغلب مقالات به تحلیل عملکرد پروتکل‌های مسیریابی مبتنی بر توپولوژی پرداخته اند. در این مقاله، عملکرد پروتکل‌های مبتنی بر مکان الگوریتم مسیریابی با اثر فاصله برای تحرک (DREAM) و مسیریابی به کمک مکان (LAR) در محیط شهری و بزرگراه برای وسائل نقلیه مورد تحلیل قرار می‌گیرد. معیارهای تحلیل عملکرد مانند PDR، پردازش موردنیاز مسیریابی، تاخیر، قابلیت عبوردهی و نسبت بسته‌های گمشده، با استفاده از ns2 با IEEE802.11p ارزیابی می‌شود. نتایج شبیه سازی با استفاده از اسکریپت برنامه نویسی AWK تحلیل می‌گردد.

امنیت در شبکه اد هاک وسایل نقلیه

مسیر یابی در شبکه های توری بی سیم 

در سیستم‌های شبکه حمل و نقل، VANET نقش مهمی‌را ایفا می‌کند، به این صورت که از وسائل نقلیه مانند خودرو، اتوبوس، بارکش، کامیون و غیره برای انتقال برخی اطلاعات به وسائل نقلیه مجاور و واحدهای سمت جاده تشکیل می‌شود. چنین فرض می‌شود که این وسائل نقلیه ابزارهایی را برای محاسبه، ثبت رویدادها، دستگاه گیرنده و فرستنده و نیز سیستم GPS دارند. در جاده‌ها VANET امکان استفاده از برنامه‌های کاربردی نظیر برنامه ایمنی ، هشدار کنترل تصادف، استفاده از اینترنت و تبلیغات را در حین حرکت برای خودروها فراهم می‌کند. از آن جا که خودروها در جاده‌های از پیش تعیین شده حرکت می‌کنند، مسیر حرکت محدودی دارند. در محیط VANET، پروتکل‌های غالبا مبتنی بر توپولوژی AODV ، DSR با پروتکل‌های مبتنی بر مکان LARو پروتکل تاثیر فاصله DREAM مقایسه می‌شوند.
در این مقاله، تحلیل عملکرد DREAM و LAR در شهر و نیز محیط بزرگراه با معیارهای متفاوتی ارائه می‌گردد. برای ارائه حرکت ترافیک واقعی خودروها، یک نسخه گسترش یافته از مدل راننده هوشمند (IDM)به کار برده می‌شود.

مروری بر تحقیقات مرتبط

پروتکل‌های مسیریابی در شبکه موردی برای کاربردهای VANET در دو دسته مبتنی بر توپولوژی و مبتنی بر مکان طبقه بندی می‌شوند . در مسیریابی مبتنی بر توپولوژی، اطلاعات ارتباطی بین گره‌ها در یک جدول ذخیره می‌شود که برای تبادل بسته‌ها در شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد. مکان جغرافیایی همسایه‌ها و گره‌های مقصد در هر گره و برای تمام گره‌ها به کار گرفته می‌شود تا بسته‌ها به مقصد فرستاده شود.
عملکرد مسیریابی پروتکل‌های GSR، AODV و DSR در شبکه وسائل نقلیه شهری توسط Lochert و همکاران  مورد بررسی قرار گرفته است. GSR یک مفهوم ترکیبی است که از پروتکل‌های مسیریابی مبتنی بر توپولوژی و مکان بهره می‌برد. از نظر معیارهای نسبت تحویل و تاخیر، GSR عملکرد بهتری را نسبت به AODV و DSR دارد. نویسندگان  TORA، FSR، DSR و AODV را در سناریوی شهری با مدل حرکت IDM مورد تحلیل قرار دادند. بر مبنای این تحلیل، AODV در محیط وسائل نقلیه بهترین عملکرد را در بین پروتکل‌ها داشته و TORA اصلا مناسب نیست. Husain و همکاران عملکرد پروتکل‌های مبتنی بر توپولوژی و نیز مبتنی بر مکان را در VANET برای شبکه شهری و بزرگراهی تحلیل کردند. Bakhouya و همکاران  شبیه سازی پروتکل DREAM را با استفاده از MOVE به کمک شبیه ساز ترافیک TraNS انجام دادند و دریافتند که این پروتکل برای VANET مناسب است، اما عملکرد آن در سطح متوسط قرار دارد. Ko و همکاران مطالعه شبیه سازی پروتکل مسیریابی LAR را با IDM انجام دادند و مشاهده کردند که LAR انصافا گزینه خوبی برای VANET به شمار می‌رود، چرا که از مکان جغرافیایی گره‌ها بهره می‌برد.
Nidhi و D.K. Lobiyal، نقشه واقعی JNU را در نظر گرفتند و آن را به مسیرهای کوچکتری تقسیم کردند تا تاثیر حرکت در VANET را مورد مطالعه قرار دهند. در این مقاله، پروتکل AODV با دسته بندی چراغ راهنمایی در تقاطع خیابان‌ها برای نظم دهی به ترافیک در جهت‌های مختلف، به کار رفته است. C. Tee و A.C. Lee عملکرد مسیریابی GPSR، AODV و DSR را با استفاده از NS-2 و IDM تحلیل کردند. از این مقاله تحقیقاتی نویسندگان به این نتیجه رسیدند که GPSR در VANET عملکرد بهتری دارد. S.Xi و همکاران  پروتکل مسیریابی داپلر چندمسیره (MUDOR ، DSR و DSDV را شبیه سازی کرده و دریافتند که MUDOR در محیط VANET بهترین عملکرد را دارد. شبیه سازی پروتکل‌های مبتنی بر موقعیت و توپولوژی توسط M. Azarmi، M. Sabaei و H. Pedramانجام شد و آن‌ها دریافتند که :

پروتکل‌های مسیریابی مبتنی بر موقعیت، عملکرد بهتری دارند.

 انواع پروتکل‌های مسیریابی مبتنی بر مکان برای VANET

برای استفاده از مسیریابی مبتنی بر موقعیت، یک گره باید بتواند مکان گره مخاطب خود را شناسایی کند. مسیریابی مبتنی بر موقعیت به تصمیمات ارسال بستگی دارد. این وظیفه معمولا با استفاده از یک سرویس مکان نما مانند سرویس مکان نمای سلسله مراتبی پیشگویانه (PHLS) انجام می‌گیرد. در PHLS، کل شبکه در یک سلسله مراتب به مناطق کوچک و کوچکتر تقسیم می‌شود. برای هر گره، یک گره در منطقه هر سطح در سلسله مراتب به عنوان سرور مکان محلی آن انتخاب می‌شود. هرگاه شبکه شروع به کار کرده یا گره‌ها به شبکه افزوده شوند، گره‌ها اطلاعات مکان فعلی شان (موقعیت و سرعت) را در اختیار سرور مکان محلی خود قرار می‌دهند. گره‌ها سرورهای مکان خود را جستجو کرده و مکان دقیق یا پیش بینی شده گره‌های مخاطب خود را به دست می‌آورند. مسیریابی پیرامون حریصانه بدون حالت (GPSR)، مسیریابی مبدا جغرافیایی (GSR)، مسیریابی هماهنگ کننده پیرامون حریصانه (GPCR)، مسیریابی آگاه از راه و ترافیک مبتنی بر مرجع (A-STAR)، مسیریابی آگاه از ترافیک حریصانه (Gytar)، الگوریتم مسیریابی اثر فاصله برای تحرک (DREAM)، مسیریابی به کمک مکان (LAR)، پروتکل‌های مسیریابی مبتنی بر فاصله (DBR)، پروتکل مسیریابی مبتنی بر فاصله با استفاده از سرویس مکان (DBR-LS) و غیره نمونه‌هایی از پروتکل‌های مسیریابی مبتنی بر مکان برای VANET هستند. در این مقاله DREAM و LAR برای تحلیل عملکرد در VANET در نظر گرفته می‌شوند. این مقاله ادامه دارد...ترجمه  itrans.ir 

 

- نظرات

برای ارسال نظر، لطفا وارد حساب خود شوید یا ثبت نام نمایید.