استفاده از روش کدگذاری شبکه در مسیریابی شبکه های حسگر بی سیم

نویسنده

گروه مهندسی کامپیوتر، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران

چکیده

محدودیت انرژی در شبکه­ های حسگر بی­سیم،  مسیریابی بسته­ ها را با چالش­های اساسی روبرو کرده است. در کاربردهای مبتنی بر رخداد، محدودیت­های ذاتی این شبکه­ها باعث شده است که بر اثر ترافیک بیش از حد بسته­ها، گره­های حسگر نزدیک چاهک انرژی خود را تخلیه نمایند. در اثر این تخلیه ماموریت شبکه با مشکل اساسی روبرو خواهد شد. روش کدگذاری شبکه با کدگذاری و کدگشایی بسته­های داده، گذردهی شبکه را بهبود داده، تاخیر انتها به انتها را کاهش داده و شبکه را در برابر برخی خطاها مقاوم می­نماید. در این مقاله یک الگوریتم مسیریابی با استفاده از کدگذاری شبکه ارائه شده است. در روش پیشنهادی برای تعیین مسیرها،  پارامترهای کیفیت پیوند ارتباطی و انرژی موجود همسایه­ها را در نظر گرفته و علاوه بر آن برای ارسال اطلاعات از کدینگ شبکه استفاده می­شود. نتایج شبیه­سازی نشان می­دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با روش دیگر،  قابلیت اطمینان را افزایش و انرژی مصرفی را کاهش می­دهد.

کلیدواژه‌ها


[1]     I. F. Akyildiz, W. Su, Y. Sankarasubramaniam, and E. Cayirci, "Wireless sensor networks: a survey," Computer networks, vol. 38, pp. 393-422, 2002.

[2]     J. Yick, B. Mukherjee, and D. Ghosal, "Wireless sensor network survey," Computer networks, vol. 52, pp. 2292-2330, 2008.

[3]     A. Ghaffari, "Congestion control mechanisms in wireless sensor networks: A survey," Journal of network and computer applications, vol. 52, pp. 101-115, 2015.

[4]     A. Ghaffari and V. A. Takanloo, "QoS-based routing protocol with load balancing for wireless multimedia sensor networks using genetic algorithm," World Appl. Sci. J, vol. 15, pp. 1659-1666, 2011.

[5]     R. R. Rout and S. K. Ghosh, "Enhancement of lifetime using duty cycle and network coding in wireless sensor networks," IEEE Transactions on Wireless Communications, vol. 12, pp. 656-667, 2013.

[6]     X. Wang, J. Wang, and Y. Xu, "Data dissemination in wireless sensor networks with network coding," EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, vol. 2010, p. 465915, 2010.

[7]     A. Ghaffari and L. Azari, "Proposing a novel method based on network-coding for optimizing error recovery in wireless sensor networks," Indian Journal of Science and Technology, vol. 8, p. 859, 2015.

[8]     R. Mohammadi and A. Ghaffari, "Optimizing reliability through network coding in wireless multimedia sensor networks," Indian Journal of Science and Technology, vol. 8, p. 834, 2015.

[9]     A. Ghaffari and A. Rahmani, "Fault tolerant model for data dissemination in wireless sensor networks," in Information Technology, 2008. ITSim 2008. International Symposium on, 2008, pp. 1-8.

[10]   M. Z. Farooqi, S. M. Tabassum, M. H. Rehmani, and Y. Saleem, "A survey on network coding: From traditional wireless networks to emerging cognitive radio networks," Journal of Network and Computer Applications, vol. 46, pp. 166-181, 2014.

[11]   S.-Y. Li, R. W. Yeung, and N. Cai, "Linear network coding," IEEE transactions on information theory, vol. 49, pp. 371-381, 2003.

[12]   Z. Wei, T. Zhenmin, Y. Yuwang, and W. Lei, "Network Coding Based Reliable Multi-path Routing in Wireless Sensor Network," Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, vol. 11, pp. 7754-7761, 2013.

[13]   Y.-W. Yang, L. Gu, Y.-T. Ju, Y. Zheng, Y.-M. Su, and J.-Y. Yang, "Reliable braided multipath routing with network coding for underwater sensor networks," China Ocean Engineering, vol. 24, pp. 565-574, 2010.

[14]   Y. Yang, C. Zhong, Y. Sun, and J. Yang, "Network coding based reliable disjoint and braided multipath routing for sensor networks," Journal of Network and Computer Applications, vol. 33, pp. 422-432, 2010.

[15]   K. Sha, J. Gehlot, and R. Greve, "Multipath routing techniques in wireless sensor networks: A survey," Wireless personal communications, pp. 1-23, 2013.

[16]   L. Wang, Y. Yang, and W. Zhao, "Network coding-based multipath routing for energy efficiency in wireless sensor networks," EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking, vol. 2012, p. 115, 2012.

[17]   M. Radi, B. Dezfouli, S. A. Razak, and K. A. Bakar, "LIEMRO: a Low-Interference energy-efficient multipath routing protocol for improving QoS in event-based wireless sensor networks," in Sensor Technologies and Applications (SENSORCOMM), 2010 Fourth International Conference on, 2010, pp. 551-557.

[18]   Q. Tuanfa, L. Jianzhong, T. Zhenhua, and L. Jiafeng, "An Energy-Efficient Network Coded Cooperation Scheme in Wireless Sensor Networks," China Communications, vol. 8, pp. 166-172, 2011.

[19]   L. Shan-Shan, Z. Pei-Dong, L. Xiang-Ke, C. Wei-Fang, and P. Shao-Liang, "Energy efficient multipath routing using network coding in wireless sensor networks," in International Conference on Ad-Hoc Networks and Wireless, 2006, pp. 114-127.

[20]   M. Handy, M. Haase, and D. Timmermann, "Low energy adaptive clustering hierarchy with deterministic cluster-head selection," in Mobile and Wireless Communications Network, 2002. 4th International Workshop on, 2002, pp. 368-372.