یک پروتکل جدید برای کنترل ازدحام در شبکه های حسگر بی سیم

نویسنده

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

چکیده

با توجه به محدودیت­های ذاتی و تعداد گره­های توزیع شده در شبکه­های حسگر بی­سیم­، تعداد بسته­های تولیدی بیش از حد بوده و در سطح گره و پیوند ارتباطی ازدحام و ترافیک رخ خواهد داد.  بسته­های بسیار زیادی به­دلیل ازدحام از بین خواهد رفت و منابع شبکه و از جمله انرژی به­صورت نامطلوب مصرف خواهد شد. بنابراین، ازدحام یکی از چالش­های اساسی این شبکه­ها محسوب می­شود. در این مقاله روشی برای کنترل ازدحام ارائه شده است. برای تشخیص ازدحام از پارامتری به نام طول صف استفاده شده است به­طوری که میزان بافر اشغالی نشان دهنده سطح ازدحام در گره می­باشد. در صورت بروز ازدحام، گره آن را به اطلاع گره­­­های بالادستی خود می­رساند. گره­های بالادستی با دریافت پیغام ازدحام نرخ ارسال خود را کاهش داده و مسیر دیگری را برای ارسال بسته­های خود انتخاب می­نماید. در انتخاب مسیر ثانویه برای ارسال داده، گره میزان انرژی موجود همسایه­ها و اندازه بافر خالی آنها را در نظر می­گیرد. روش پیشنهادی مورد شبیه­سازی و با روش]9[ PCCP مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج شبیه­سازی بیانگر این واقعیت است که روش پیشنهادی از لحاظ مصرف انرژی کارآمد بوده و نرخ تحویل بسته­ در آن بیشتر می­باشد.

کلیدواژه‌ها


[1]     Akyildiz Ian, Kasimoglu.I, 2004,”Wireless sensor and actor network: research challenges, Ad hoc networks”, vol 2, No. 4, pp.351-367.

[2]     Akyildiz. Ian, 2002, “Survey on Sensor Networks,” IEEE Communication magazine, vol. 40, pp. 102-114.

[3]     Heinzelman Wendi Rabiner., Chandrakasan Anantha., and Balakrishnan Harri., 2000, “Energy-Efficient Communication Protocol for Wireless Micro sensor Networks,” Analysis, vol. 0, pp. 1-10.

[4]     M.H.Yaghmaee and D.A.Adjeroh, “Priority-based rate control for service differentiation and congestion control in wireless multimedia sensor networks," Computer Networks, vol.53, no.11, pp.1798-1811, 2009.

[5]     J.Teo, Y.Ha, and C. tham, "Interference-Minimized multipath routing with congestion control in wireless sensor network for high rate streaming," IEEE Tran. On Mobile computing, vol. 7, no.9, pp.1124-1137, 2008.

[6]     C.Y.Wan, S. B.Eisenman and A.T.Campbell," CODA: Congestion detection and Avoidance in wireless sensor networks," in proc. Of ACM sensye'03, 2003, pp. 266-279.

[7]     B.Hull, K.Jamieson, and H.Balackrishnan, "Mitigating congestion in wireless sensor networks", in proc. Of sensy'04, 2004, pp. 134-147.

[8]     C.Ee and R.Bajsys, "Congestion control and fairness for many-to-one routing in sensor networks" in proc. Of ACM sensys'04, 2004.

[9]     C.Wang, K.sohrabi, V. Lawrence, B. li and Y.Hu, "Priority-based Congestion Control in Wireless Sensor Networks." Proc. Of the IEEE international conf. on sensor networks, Ubiquitous and Trustworthy Computing, 2006.

[10]   M.Zawodniok and S.Jagannathan, "Predictive congestion control protocol for wireless sensor networks". IEEE Trans. On wireless communication, vol. 6, no.11, pp.3955-3963, 2007.

[11]  A.A. Rezaee, M.H. Yaghmaee, A.M. Rahmani and A.H. Mohajerzadeh, " HOCA: Healthcare Aware Congestion Avoidance and control protocol for wireless sensor networks", Journal of Network and Computer Applications, p., 2013

[12]  Charalambos Sergiou, Vasos Vassiliou, Aristodemos Paphitis, "Hierarchical Tree  Alternative Path (HTAP) algorithm for congestion control in wireless sensor networks", Ad hoc networks, Vol. 11, 2013 p. 257-272.

[13]     Liqiang Tao , Fengqi Yu, " ECODA: Enhanced congestion detection and avoidance for multiple class of traffic in sensor networks", Transaction on Consumer electronics, Vol. 56, No. 3, 2010.

[14]   Omar Banimelhem  Samer Khasawneh ," GMCAR: Grid-based multipath with congestion avoidance routing protocol in wireless sensor networks", Ad hoc Networks, 2012 , Vol.10, No. 7 , p. 1346-1361.

[15]   C. Wang, K. Sohraby, B. Li, SenTCP: A Hop-by-Hop Congestion Control Protocol for Wireless Sensor Networks, IEEE INFOCOM (Poster paper), 2005.

[16]  Y. Sankarasubramaniam, O. Akan, I. Akyildiz, ESRT: event-to-sink reliable transport in wireless sensor networks, in: MobiHoc ’03: Proceedings of the 4th ACM International Symposium on Mobile Ad Hoc Networking & Computing, ACM, New York, NY, USA, 2003.

F. Stann, J. Heidemann, RMST: reliable data transport in sensor networks, in: Proceedings of the First International Workshop on Sensor Net Protocols and Applications, IEEE, Anchorage, Alaska, USA, 2003, pp. 102–112.