دانلود محصول:ارائه روش جدید برای افزایش طول عمر در شبکه¬های حسگر بی¬سیم

فهرست مطالب

فصل اول : مقدمه   

فصل دوم : خوشه­بندی در شبکه حسگر بی­سیم

2-1 اهداف خوشه­بندی………………………………………………………………………………………….. 6

2-1-1متعادل ساختن بار……………………………………………………………………………………. 7

2-1-2 تحمل پذیری خطا……………………………………………………………………………………… 7

2-1-3 افزایش ارتباطات و کاهش تاخیر………………………………………………………. 7

2-1-4 حداقل ساختن تعداد خوشه……………………………………………………………………. 8

2-1-5 افزایش طول عمر……………………………………………………………………………………… 8

2-2 مزیت خوشه­بندی…………………………………………………………………………………………….. 8

2-3 چالش­های خوشه­بندی……………………………………………………………………………………… 9

2-4 الگوریتم­های خوشه­بندی…………………………………………………………………………… 10

2-4-1 الگوریتم­های انتخاب سرخوشه……………………………………………………………. 10

2-4-1-1 الگوریتم خوشه­بندی با کمترین مقدار شناسه………………………… 10

2-4-1-2 الگوریتم خوشه­بندی با بیشترین درجه اتصال………………………… 11

2-4-1-3 الگوریتم خوشه­بندی با حداقل تغییرات خوشه………………………… 12

2-4-1-4 الگوریتم خوشه­بندی وزن دار……………………………………………………….. 13

2-5 رویکردهای کارآمد ساختن انرژی در خوشه­بندی………………………………. 13

فصل سوم : مروری برکارهای گذشته

3-1 پروتکل LEACH ……………………………………………………………………………………………… 16

3-2 الگوریتم HEED …………………………………………………………………………………………………. 13

3-3 خوشه­بندی سلسله مراتبی چند لایه……………………………………………………….. 25

3-4 الگوریتم EEHC ………………………………………………………………………………………………. 29

3-5 الگوریتم PEGASIS ……………………………………………………………………………………………. 30

3-6 TEEN و APTEEN …………………………………………………………………………………………………….. 31

3-7 خوشه­بندی با استفاده از دو سرخوشه………………………………………………… 31

فصل چهارم : ارائه خوشه­بندی زاویه­ای با بکارگیری یک سرخوشه، دو سرخوشه و سه سرخوشه در هر خوشه­بندی

4-1 مدل انرژی مصرفی………………………………………………………………………………………. 37

4-2 مدل خوشه­بندی…………………………………………………………………………………………….. 38

4-3 به­دست آوردن d_{1_hop} بهینه…………………………………………………………………………. 40

4-4 به­دست آوردن زاویه بهینه…………………………………………………………………….. 42

4-5 زمان تعویض بهینه سرخوشه…………………………………………………………………….. 44

4-6 ارائه روش­های پیشنهادی…………………………………………………………………………. 46

4-6-1 بکارگیری یک سرخوشه در هرخوشه…………………………………………………….. 46

. 4-6-2 بکارگیری دو سرخوشه در هرخوشه………………………………………………… 48

4-6-3 بکارگیری سه سرخوشه در هرخوشه…………………………………………………….. 50

4-7 شبیه سازی و تحلیل نتایج…………………………………………………………………….. 51

4-7-1 بررسی تغییرات مقدار  بر طول عمر……………………………………………. 55

4-7-2 بررسی تغییر تعداد گره بر طول عمر……………………………………………. 55

4-7-3 بررسی اندازه شبکه بر طول عمر…………………………………………………….. 57

 

فصل پنجم : نتیجه­گیری و پیشنهادات

نتیجه­گیری و پیشنهادات………………………………………………………………………………….. 60

منابع و ماخذ……………………………………………………………………………………………………… 62

فهرست اشکال

شکل 2-1 : خوشه­بندی در شبکه حسگر بی­سیم………………………………………………. 6

شکل 2-2 : الگوریتم خوشه­بندی با کمترین مقدار شناسه…………………… 11

شکل 2-3 : الگوریتم خوشه­بندی با بیشترین درجه اتصال…………………… 12

شکل 3-1: مثالی از درخت BFS……………………………………………………………………….. 26

شکل 3-2 : نمای خوشه­بندی…………………………………………………………………………….. 28

شکل 4-1 : طرح مدل خوشه­بندی……………………………………………………………………… 38

شکل 4-2 : مدل خطی فاصله با گام برابر……………………………………………….. 40

شکل 4-3 : ارتباط بین انرژی مصرفی و فاصله تک گام……………………….. 42

شکل 4-4 : محیط شبکه حسگر بی­سیم با بکارگیری یک سرخوشه در هر خوشه       46

شکل 4-5 : فلوچارت اجرای الگوریتم………………………………………………………… 47

شکل 4-6 : محیط شبکه حسگر بی­سیم با بکارگیری دو سرخوشه در هر خوشه       48

شکل 4-7 : محیط شبکه حسگر بی­سیم با بکارگیری سه سرخوشه در هر خوشه       50

شکل 4-8 : مقایسه طول عمر الگوریتم­های ذکر شده با LEACH……………… 52

شکل 4-9 :  بررسی طول عمر با بکارگیری پارامتر dCH/1 بر روش­ها. 54

 شکل 4-10 :  بررسی  روش­ها در شرایط همگن و ناهمگن……………………….. 54

شکل 4- 11 : بررسی الگوریتم­ها با تغییر  الف) اولین گره انرژیش تخلیه گردد ب) 50% گره انرژیش تخلیه گردد…………………………………………………………………. 56

فهرست جداول

جدول2-1: مقایسه الگوریتم­های انتخاب سرخوشه.………………………………….. 13

 جدول3-1: مقایسه روش­های خوشه­بندی با دو سرخوشه…………………………….. 35

جدول 4-1 : فاصله بهینه تک گام با تغییرات E_elec…………………………………. 41

جدول 4-2 : زاویه بهینه با مقادیر مختلف تعداد گره……………………… 44

جدول 4-3 : پارامترهای اولیه شبکه حسگر بی­سیم…………………………………. 51

جدول 4-4 : مقایسه الگوریتم­ها در شرایط همگن و ناهمگن تا از بین رفتن اولین گره………………………………………………………………………………………………………………………….. 53

جدول 4-5 : تاثیر تعداد گره بر طول عمر………………………………………………. 58

جدول 4-6 : تاثیر اندازه شبکه بر طول عمر………………………………………….. 58