ارائه یک پروتکل مسیریابی مبتنی برخوشه‌بندی نامتوازن برای شبکه های حسگر بیسیم سیار

زهرا زینلی¹ فضل اله ادیب نیا² قاسم میر جلیلی³

1) دانشجو
2) استادیار
3) استاد

محل انتشار : کنفرانس بین المللی علوم و مهندسی(icesconf.com)
چکیده :
در شبکه‌های حسگر بیسیم با گره‌های سیار، به دلیل جابجابی پی‌درپی گره‌ها از ناحیه‌ای به ناحیه دیگر و کاهش نرخ تحویل بسته، مساله‌ی بهبود مصرف انرژی اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. یکی از ابزاری که در پروتکل‌های مختلف برای بهبود مصرف انرژی استفاده شده است خوشه‌بندی است. با این وجود، در پروتکل‌های مسیریابی مبتنی برخوشه‎بندی ارائه شده برای شبکه‌های حسگرسیار الگوریتم توزیع خوشه‌ها در راستای بهبود مصرف انرژی نبوده ‌است. خوشه‌‌بندی نامتوازن (نابرابر) می‌تواند نقش تأثیرگذاری در بهبود مصرف انرژی این شبکه‌ها داشته باشد. لذا در‌این مقاله از خوشه‌بندی نامتوازن جهت بهبود مصرف انرژی استفاده شده‌ است. در پروتکل ارائه شده قبل از خوشه‌بندی، شبکه به لایه‌هایی تقسیم ‌شده، و سپس خوشه‌بندیِ هرلایه به کمک یک سیستم استنتاج فازی، و براساس معیار فاصله با ایستگاه مرکزی و تعداد گره‌های آن انجام‌ شده ‌است. در این مقاله برای خوشه‌بندی از الگوریتم F-Cmeans استفاده شده است. علاوه‌ بر این، مجدداً از سیستم استنتاج فازی برای انتخاب سرخوشه‌های کاندید‌ نیز استفاده شده است. برای این کار سه معیار انرژی باقیمانده، سرعت و تابع عضویت به عنوان‌ ورودی به سیستم داده شده‌اند. بعد از انتخاب سرخو‌شه‌های کاندید، ایستگاه مرکزی با توجه به برد رادیویی ماکزیمم، سرخوشه مناسب هر گره را براساس معیار زمان تخمینی اتصال انتخاب می‌کند. روش ارائه شده‌ توسط نرم‌افزار متلب پیاده‌سازی شده و با سه پروتکل LEACH-M، LEACH-ME و MBC از نظر انرژی مصرفی، نرخ تحویل و سربار کنترلی مقایسه شده‌است. شبیه‌سازی‌های انجام شده نشان می‌دهد که روش پیشنهادی نسبت پروتکل‌های مورد مقایسه برتری دارد.
کلمات کلیدی : شبکه‌های حسگر بیسیم سیار خوشه‌بندی نامتوازن خوشه‌بندی فازی