Loading...
بهبود مسیریابی و كنترل ازدحام در شبكه VANET با NS2
در این بخش پروژه شبیه سازی بهبود مسیریابی و كنترل ازدحام در شبكه VANET با ارسال بسته Flooding در نرم افزار NS2 را آماده کرده ایم که در ادامه توضیحاتی از طرح پیشنهادی پروژه ارائه شده و فیلم و تصاویر خروجی پروژه قرار داده شده است.
معرفی پروژه
در این پروژه از روش ارسال سیل آسا (Flooding) برای بسته های درخواست مسیر در شبکه بین خودرویی VANET استفاده می شود. این روش سربار زیادی را از لحاظ ارسال همه پخشی (Broadcast) در سطح شبکه ایجاد می کند اما در مقابل نیازی به ارسال دوره ای بسته های کنترلی برای شناختن همسایه ها نیست که این خود حجم زیادی از ارسال و دریافت های ناشی از تبادل بسته های کنترلی را می کاهد. پروتکل های مسیریابی مبتنی بر تقاضا، پروتکل هایی هستند که وضعیت کنونی شبکه را نگهداری می کنند. این وضعیت عموما گام بعدی برای رسیدن به مقصد معین می باشد که در جداول مسیریابی نگهداری می شوند. جهت انجام عمل مسیریابی در یک پروتکل مطلع از حالت، نیاز به تبادل یک سری اطلاعات کنترلی و همچنین جداولی که این اطلاعات را در خود جای دهند، می باشد. تبادل این اطلاعات کنترلی به وسیله بسته های کنترلی تعریف شده در آن پروتکل انجام می گیرد.
نحوه عملکرد روش پیشنهادی
در این بخش می خواهیم نحوه عملکرد این الگوریتم و روش تصمیم گیری برای ارسال مجدد بسته های درخواست مسیر دریافتی در گره های میانی را تشریح کنیم.
شکل همه بخشی در شبکه ونت با ارسال سیل آسای بسته ها
هر گره مفروض در شبکه بین خودرویی می تواند همزمان به عنوان مسیریاب و نیز تولید کننده یک یا چند جریان اطلاعاتی عمل کند. هر گره S بسته های داده را از لایه بالاتر خود دریافت می کند، ابتدا جدول جریان را برای پیدا کردن مسیر مربوط به آن جستجو می کند. در صورتی که مسیری در جدول جریان با شناسه آن جریان وجود نداشته باشد، روش پیشنهادی یک عملیات مسیریابی جدید را برای جریان ذکر شده به مقصد درخواست شده با ایجاد و ارسال یک بسته درخواست مسیر آغاز می کند. بسته یاد شده در صورت عدم رخداد خطا در کانال و یا عدم ایجاد برخورد در گره های همسایه دریافت می گردد.
راهبرد پروتکل پیشنهادی در برابر دریافت بسته های RREQ تکراری، حذف این بسته هاست. بسته درخواست مسیر تکراری به بسته درخواست مسیری اطلاق می گردد که علاوه بر اختصاص داشتن به یک جریان تکراری، اطلاعات شماره ترتیب آن نیز در بسته سرویس داده شده قبلی مشاهده شده باشد. این اطلاعات مربوط به مکانیزم پیشگیری از ایجاد حلقه است. گره های میانی در هنگام دریافت RREQ در صورتی که با شرایط بالا روبه رو شوند، بسته RREQ را دور می ریزند، در غیر این صورت این بهترین مسیری است که در شرایط فعلی شبکه، از مبدا به این گره وجود دارد، بنابراین با استفاده از اطلاعات موجود در بسته درخواست مسیر یک مسیر جدید در جدول جریان خود ایجاد می کند و سپس وضعیت آن را به حالت منتظر برای دریافت پاسخ مسیر تنظیم می کند، این گره پس از انجام این عملیات از ایجاد حلقه جلو گیری کرده و همچنین بروز رسانی برخی اطلاعات موجود در بسته درخواست مسیر را انجام می دهد. در نهایت بسته برای ارسال مجدد تحویل لایه های پایین تر داده می شود. این عمل تا رسیدن بسته درخواست مسیر به مقصد تکرار می شود و با رسیدن بسته درخواست مسیر به مقصد ، نیازی به انتظار برای دریافت بسته درخواست مسیر، از مسیرهای دیگر نمی باشد، زیرا با توجه به روش استفاده شده در این طرح پیشنهادی می توانیم اطمینان داشته باشیم که اولین بسته درخواست مسیر دریافت شده از بهترین مسیر قابل کشف توسط این روش به مقصد می رسد. روش استفاده شده استفاده شده در این طرح به گونه ای است که بهترین مسیر قابل تشخیص توسط آن، اولین مسیری خواهد بود که درخواست مسیر را تحویل مقصد می دهد. با رسیدن اولین بسته درخواست مسیر به مقصد، بلافاصله بسته پاسخ درخواست مسیر ایجاد شده و از مسیر معکوس به مبدا بازگردانده می شود.
در این بخش نیز بسته های کنترلی، بسته درخواست مسیر، بسته پاسخ مسیر، بسته خرابی مسیر و جدول جریان معرفی می شود:
بسته های کنترلی
روش پیشنهادی از سه بسته کنترلی جهت انجام سیگنالینگ بین گره ها استفاده می کند که آن سه بسته انتقال دهنده پیام های درخواست مسیر، پاسخ مسیر و خطای مسیر هستند.
بسته درخواست مسیر
پیام های درخواست مسیر به وسیله بسته های کنترلی RREQ منتقل می شوند. این بسته ها حاوی اطلاعاتی از قبیل شماره شناسایی جریان، شماره شناسایی گره مبدا و مقصد، و همچنین اطلاعات لازم برای اطمینان از عدم تشکیل حلقه می باشند.
بسته پاسخ مسیر
هنگامی که یک گره یک پیام درخواست مسیر دریافت می کند که شماره شناسایی مقصد آن جریان با شماره شناسایی خود آن گره برابر است، بایستی به مبدا آن پیامی به نشانه دریافت موفقیت آمیز بسته را بدهد. این پیام همان RREP می باشد که از مسیر معکوس که در گره های میانی ذخیره شده است به سمت مبدا ارسال می شود و علاوه بر مبدا، گره های میانی را نیز از تشکیل موفقیت آمیز بسته مطلع می کند مسیر معکوس مسیری است عکس مسیری که درخواست مسیر از آن دریافت شده است.
شکل انتشار بسته درخواست مسير (RREQ) و بسته پاسخ مسیر (RREP)
بسته خرابی مسیر
بسته های خطای مسیر به هنگام شکسته شدن یک مسیر ساخته شده و مبدا را از وجود خرابی در مسیر مطلع می نماید.همچنین گره های میانی با اطلاع از خرابی مسیر قبلی اطلاعات مسیریابی آن جدول را از جداول مربوطه پاک می کنند.
جدول جریان
در روش پیشنهادی عملیات کشف مسیر در شبکه به ازای هر جریان جدید وارد شده به شبکه، مستقل از وجود مسیری به مقصد آن جریان، بایستی انجام شود. در مقابل، راهبرد مسیریابی براساس مبدا و مقصد قرار دارد. به این معنی که به ازای تمام جریان های گذرنده از یک گره میانی n به سمت گره ی مقصد f از مسیر مشترکی عبور می کند. یکی از مزایای استفاده از راهبرد مسیریابی مبتنی بر جریان این است که می توان بار شبکه را به شکل قابل قبولی در سطح شبکه توزیع کرد. به عبارتی شرط لازم برای توزیع بار در سراسر شبکه استفاده از راهبرد مسیریابی مبتنی بر جریان است. هر گره مستقل از نقشش در تولید یا مصرف بسته های یک جریان، دارای یک جدول جریان می باشد. از جمله مهمترین اطلاعات نگهداری شده در این جدول می توان از شماره شناسایی جریان، شماره شناسایی مبدا و مقصد و تعداد گام های باقیمانده تا مقصد نام برد. همچنین فضای بافر مورد نیازدر هر گره، بسته به کاربرد شبکه و میزان باز شبکه قابل اندازه گیری است. موضوعی که در پیاده سازی این روش دارای اهمیت می باشد پیاده سازی این فضا به صورت صف است. هدف از این بسته های میان گیر ذخیره بسته های دریافتی از لایه های بالاتر به هنگام انجام عملیات کشف و یا تعمیر مسیر شکسته شده است. در صورتی که طول این صف برابر با صفر مقدار دهی شده و یا در طول اجرای پروتکل، این صف پر شده باشد، بسته ای دریافتی از لایه های بالاتر، در فاصله زمانی که وضعیت جریان مربوطه در جدول جریان منتظر دریافت بسته درخواست است، از بین می روند.
تصاویری از خروجی
هیچ نظری ثبت نشده است