NDBkTC: کنترل توپولوژی و مصرف انرژی در شبکه‌های موبایل ادهاک توسط اتصال k-یال مبتنی بر چگالی گره‌ها

نویسنده

دانشگاه شهید مدنی آذربایجان - دکتری

چکیده

در شبکه‌های اقتضایی متحرک، MOBILE AD HOC NETWORK (MANET)، گره‌های شبکه متحرک هستند و در‌نتیجه توپولوژی شبکه بسیار متغیر و غیر‌قابل پیش‌بینی است. لذا در این شبکه‌ها به الگوریتم‌های کنترل توپولوژی بصورت پویا بسیار احساس نیاز می‌شود؛ زیرا عدم کنترل مناسب توپولوژی باعث می‌شود کارایی شبکه، مصرف انرژی در گره‌ها و اتصال‌پذیری شبکه در وضعیت نامطلوبی قرار گیرند. یک توپولوژی شبکه K-EDGE CONNECTED است اگر با حذف هر K-1 یال دلخواه، شبکه اتصال‌پذیری خود را حفظ کند. ما در این مقاله به مطالعه استراتژی‌های کنترل توپولوژی در شبکه‌های MANET می‌پردازیم که مبتنی بر مفهوم K-EDGE CONNECTIVITY هستند. ایده اصلی ما در این تحقیق، افزایش کارایی شبکه، کاهش مصرف انرژی در گره‌ها و حفظ اتصال‌پذیری شبکه بر اساس مفهوم چگالی گره در شبکه ‌است. ایده جدید، مفهوم چگالی گره را بر اساس یک رابطه جدید محاسبه می‌کند که شامل فاکتور‌های ذیل است: سرعت نسبی گره‌ها، فاصله گره‌ها، تعداد گره‌ها و شعاع ارسالی گره‌ها. این رابطه تعریف‌های قبلی چگالی گره را بهبود می‌بخشد. همچنین این اولین باری است که از مفهوم چگالی گره بصورت پویا و در مبحث کنترل توپولوژی محلی استفاده می‌شود. ما نشان می‌هیم که روش جدید ما نسبت به روش‌ها موجود، معیارهای‌کارایی شبکه را بهبود می‌بخشد. به ویژه روش جدید می‌تواند کارایی الگوریتم‌های مسیریابی چندپراکنی را افزایش دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

NDBkTC: Topology and Energy Consumption Control using k-edge Connectivity based on Node Density

نویسنده [English]

  • Mohsen Heydarian
چکیده [English]

In a Mobile Ad hoc Network, MANET, nodes move in the network area; therefore, the network topology is randomly and unpredictably changed. If the network topology is not controlled properly, the energy consumption is increased and also network topology probably becomes disconnected. To prevent from this situation, we have to use desirable dynamic topology control algorithms such as k-edge connectivity methods. In this paper, we try to improve the three following parameters according to the k-edge connectivity concepts: (1) network performance, (2) reduce energy consumption, and (3) maintain the network connectivity. To achieve these goals, as a new method, we enhance k-edge connectivity methods using an improved definition of node density. We will call the new method as: Node Density Based k-edge connected Topology Control (NDBkTC) algorithm. For the first time we use the node density definition dynamically. The new method, computes the node density based on a new equation which consists of the following factors: the relative velocity of nodes, distance between nodes, the number of nodes and the transmission range of nodes. The results show that our new method improves the network performance compared with the existing methods.

کلیدواژه‌ها [English]

  • k-edge connectivity
  • Optimized energy consumption
  • MANET
  • Node density
  • Local topology control