پروتکل مسیریابی انتشار مستقیم در شبکه های حسگر بی سیم

پروتکل مسیریابی انتشار مستقیم (Directed Diffusion) در WSN

پروتکل مسیریابی انتشار مستقیم یکی از پروتکل های مسیریابی مسطح (Flat Routing) می باشد که در شبکه های حسگر بی سیم (WSN) به منظور مسیریابی مورد استفاده قرار می گیرد.

مسیریابی انتشار مستقیم از الگوی رایج تراکم داده برای شبکه های حسگر بی سیم یا WSN می باشد که Direct Diffusion نامیده می شود. روش پروتکل مسیریابی انتشار مستقیم یک الگوی Data-Centric و Application-Aware می باشد که همه داده های ایجاد شده از طریق گره های حسگر بوسیله مشخصه مقدار و صفت تعریف می گردد.

هدف اصلی الگوی Data-Centric

هدف اصلی الگوی Data-Centric ترکیب داده هایی است که از منابع مختلف وارد مسیر می شوند و حذف افزونگی و کم نمودن تعداد انتقالات می باشد که از این طریق انرژی شبکه ذخیره شده و طول عمر نیز افزایش پیدا می کند. برخلاف کارایی مسیریابی سنتی End-to-End، پروتکل مسیریابی انتشار مستقیم (Data-Centric) مسیر ها را از چندین منبع به یک مقصد تنها می یابد و همچنین اجازه ادغام داده های افزونه درون شبکه را فراهم می کند.

حسگر ها در پروتکل مسیریابی انتشار مستقیم (Data-Centric)، رویداد های اتفاق صورت گرفته را اندازه گیری می کنند و مسیر اطلاعاتی را به همسایه های مربوطه فراهم می سازد. ایستگاه اصلی (Sink) داده را با ایجاد Broadcast (همه پخشی) Interest ها درخواست می نماید. Interest کاری که می بایست از سوی شبکه انجام گردد را توصیف می کند. همچنین Interest در کل شبکه به طور گام به گام منتشر شده و از طریق هر یک از گره ها به همسایه های همان گره منتشر می گردد. در همین حال است که مسیرها به منطور ارسال داده مورد قبول به سوی گره متقاضی ترسیم می گردند.

هر حسگر که Interest را دریافت کند یک گرادیان به سوی گره های حسگر که از آنها Interest را دریافت کرده بود ایجاد می کند. این عمل تا زمانی که گرادیان ها از منابع به سوی ایستگاه اصلی ایجاد شوند ادامه پیدا می کند. به صورت کلی یک گرادیان، یک مقدار صفت و یک مسیر را مشخص می سازد. پایداری گرادیان احتمال دارد به سوی همسایه های متفاوت با هم فرق داشته باشد، از این رو میزان جریان اطلاعات متفاوت خواهیم داشت.

نحوه عملکرد پروتکل انتشار مستقیم

تفاوت پروتکل مسیریابی انتشار مستقیم با پروتکل مسیریابی SPIN

پروتکل مسیریابی انتشار مستقیم از دو جنبه با الگوریتم مسیریابی SPIN تفاوت دارد که به ترتیب عبارتند از:

پروتکل مسیریابی انتشار مستقیم داده هایی که پرس و جو شده اند را با توجه به درخواست مطرح کرده و Sink اصلی پرس و جوها را از طریق از پروتکل مسیریابی سیل آسا بعضی از کارها به گره های حسگر ارسال می کند، ولی در پروتکل مسیریابی SPIN حسگر ها، وجود داده مورد توجه گره ها را برای پرس و جوی آن داده اعلام می کنند.

تمامی ارتباطات در پروتکل مسیریابی انتشار مستقیم به شکل همسایه به همسایه می باشد و هریک از گره ها می توانند تراکم داده و ذخیره سازی را انجام دهند. برخلاف پروتکل مسیریابی SPIN، در مسیریابی انتشار مستقیم به نگهداری توپولوژی سراسری شبکه نیاز نمی باشد ولی در بخش انتشار مستقیم، احتمال دارد که کارایی مثال نظارت محیطی که نیازمند ادامه ارسال داده به ایستگاه اصلی (Sink) دارند اعمال نگردد، دلیل این است که احتمال دارد مدل Query-driven با توجه به درخواست داده در این خصوص کمکی نرساند.