شبیه سازی پروتکل LEACH-C در شبکه حسگر بی سیم (WSN) با نرم افزار NS2

شبیه سازی پروتکل LEACH C در شبکه حسگر بی سیم (WSN) با نرم افزار NS2

شبیه سازی پروتکل LEACH-C در شبکه WSN با NS2

در این بخش پروژه شبیه سازی پروتکل LEACH-C (پروتکل لیچ متمرکز) در شبکه حسگر بی سیم (WSN) با نرم افزار NS2 را آماده کرده ایم که در آن قصد داریم تا به ارزیابی میزان مصرف انرژی و تاخیر گره های شبکه بپردازیم. در ادامه به معرفی شبکه WSN و پروتکل LEACH-C پرداخته و فیلم و تصاویر خروجی پروژه قرار داده شده است.

معرفی شبکه حسگر بی سیم (WSN)

یک شبکه حسگر شامل تعداد بسیاری گره حسگر یا نود سنسوری می باشد که به طور پراکنده در محیط پخش شده اند و اقدام به جمع آوری اطلاعات از محیط تعریف شده می پردازد. شبکه های حسگر بی سیم (WSNs) در مقایسه با شبکه های سنتی با ویژگی هایی مثل سطوحی متراکم از استقرار نود ها، عدم اطمینان از گره های حسگر، انرژی مصرفی بالا، توان پردازشی کم، محاسبات و محدودیت های حافظه شناخته می شوند.

لایه شبکه به خاطر انجام مسیریابی و کنترل تراکم، تاثیر زیادی در مصرف انرژی شبکه می گذارد. از این رو اهمیت طراحی پروتکل مسیریابی مناسب در این زمینه، بسیار احساس می شود و قابل چشم پوشی نیست. تا به امروز پروتکل های مختلفی برای شبکه های حسگر بی سیم (Wireless Sensor Network – WSN) پیشنهاد شده اند که هر یک از آنها به شکلی چگونگی ارسال داده ها را تعیین می کنند تا از اتلاف انرژی جلوگیری به عمل آید و طول عمر شبکه را نیز افزایش دهند. از میان پروتکل های مسیریابی (Routing Protocols) ، پروتکل های خوشه بندی در شبکه WSN از اهمیت بسیار زیادی برخوردار هستند که دلیل آن نیز در بحث مسایلی مثل تعادل بار، طول عمر شبکه و از همه مهمتر بهینه بودن مصرف انرژی شبکه می باشد.

معرفی پروتکل LEACH-C

از آنجا که پروتکل LEACH (لیچ) در تعیین تعداد سر خوشه مشکل دارد، برای حل چنین مشکلی پروتکل LEACH-C (لیچ متمرکز – LEACH Centralized) در مقاله An Application-Specific Protocol Architecture for Wireless Microsensor Networks توسط هاینزلمن و همکارانش در سال ۲۰۰۲ پیشنهاد شد.

پروتکل LEACH-C ، یک الگوریتم پیکربندی برای انجام خوشه بندی کارآمد ارائه می دهد. سرخوشه های کارآمد (Cluster Head – CH) بر اساس حداقل داده های رد و بدل شده بین سرخوشه و گره های خوشه ای آنها انتخاب می شوند. در پروتکل لیچ سی (LEACH-C Protocol) ، در مرحله تنظیم ، در هر تکرار ایستگاه پایه اطلاعاتی درباره وضعیت گره ، محل گره و انرژی باقیمانده هر گره را دریافت می کند. پروتکل LEACH-C از این اطلاعات برای محاسبه میانگین مقدار انرژی گره های شبکه استفاده می کند و سپس سرخوشه های کارآمد بین گره هایی با سطح انرژی بالاتر از میانگین انرژی را انتخاب می کند. LEACH-C یک پارامتر مؤثر در طول عمر شبکـه برمبنای مقدار مصـرف انرژی پروتکل می باشد.

شکل دهی کلاسترها در پروتکل LEACH-C

در پروتکل LEACH-C شکل دهی کلاسترها در آغاز هر دوره با استفاده از الگوریتم متمرکز بوسیله ایستگاه پایه (Base Station – BS) صورت می گیرد. ایستگاه پایه (BS) از اطلاعات رسیده از گره ها که شامل موقعیت و انرژی آنها می باشد، در طول فاز آماده سازی جهت پیداکردن تعداد از پیش تعیین شده سرکلاسترها (سرخوشه ها) و پیکربندی شبکه درون کلاسترها استفاده می کند. در مراحل بعدی گروه بندی گره ها در کلاسترها به منظور کمینه کردن مصرف انرژی به منظور انتقال داده های خود به سر کلاسترهای مربوطه انجام می شود.

تصاویر خروجی پروژه در محیط NS2

شبیه سازی پروتکل LEACH C در شبکه حسگر بی سیم (WSN) با نرم افزار NS2 شبیه سازی پروتکل LEACH C در شبکه حسگر بی سیم (WSN) با نرم افزار NS2 شبیه سازی پروتکل LEACH C در شبکه حسگر بی سیم (WSN) با نرم افزار NS2 شبیه سازی پروتکل LEACH C در شبکه حسگر بی سیم (WSN) با نرم افزار NS2 شبیه سازی پروتکل LEACH C در شبکه حسگر بی سیم (WSN) با نرم افزار NS2 شبیه سازی پروتکل LEACH C در شبکه حسگر بی سیم (WSN) با نرم افزار NS2 شبیه سازی پروتکل LEACH C در شبکه حسگر بی سیم (WSN) با نرم افزار NS2 شبیه سازی پروتکل LEACH C در شبکه حسگر بی سیم (WSN) با نرم افزار NS2


مشاهده ویدئو در این باره

خوشحال خواهیم شد اگر نظر خودتون رو درباره این مطلب ثبت کنید

خطا!دکمه ریفریش را بزنید