متعادل‏سازی استفاده از حافظه در مسیریابی چندپخشی مبتنی بر کدگذاری شبکه در شبکه‏های حسگر بی‏سیم

Abstract

در سال‏های اخیر، تکنیکی به نام کدگذاری شبکه ارائه شده است که در شبکه‌های کامپیوتری فواید فراوانی به همراه داشته است. کدگذاری شبکه با کنار گذاشتن دیدگاه سنتی انتقال اطلاعات به روش ذخیره-ارسال، به گره‏های شبکه اجازه می‌دهد، بسته‏های دریافتی را در داخل حافظه خود نگهداری ‏کنند تا با دیگر بسته‏ها ترکیب کرده و سپس ارسال کنند. در این مقاله، یک مساله بهینه‏سازی برای متعادل‏سازی استفاده از حافظه گره‏ها در مسیریابی چند پخشی مبتنی بر کدگذاری شبکه برای شبکه‏های حسگر بی‏سیم ارئه شده است. حل متمرکز این مدل بهینه‏سازی در شبکه‏های بزرگ غیر عملی و تقریبا غیر ممکن است، بنابراین یک الگوریتم توزیع‏شده ارائه شد که در آن هر گره به صورت محلی تصمیم‏گیری می‏کند. این الگوریتم از تکنیک‏های زیرگرادیان و تفکیک جریان استفاده می‌کند. ارزیابی کارآیی مکانیزم‏های پیشنهادی با شبیه‏ساز ++OMNET انجام شده است و نتایج بدست آمده نشان می‏دهد که مدل بهینه‏سازی متوسط تاخیر انتها به انتها و سرریز را به ترتیب 17% و 95% کاهش می‏دهد، اما انرژی مصرفی را افزایش می‏دهد و در نتیجه طول عمر را به طور متوسط 14% کاهش می‏دهد. از طرفی الگوریتم توزیع‏شده 69% سرریز بافر را کاهش می‏دهد و حتی نسبت به مدل بهینه‏سازی 11% تاخیر بیشتری دارد، اما به دلیل محلی کردن محاسبات می‏تواند در شبکه‏های حسگر بی‏سیم بزرگ نیز به کار گرفته شود.