ارائه یک روش جدید خوشه‌بندی در جهت مسیریابی سلسله‌مراتبی با مصرف انرژی کارآمد در شبکه‌های حسگر بی‌سیم

Abstract

پروتکل‌های مسیریابی سلسله‌مراتبی از نظر مصرف انرژی عملکرد بهتری در مقایسه با سایر پروتکل‌ها از خود به نمایش گذاشته‌اند. در این مقاله پروتکلی برپایه‌ی تقسیم مساحت شبکه به چندین قطاع و دو سطح و انتخاب سرخوشه‌های مناسب از سطح نزدیک به ایستگاه مرکزی با هدف کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه، پیشنهاد شده است. به منظور کاهش جریان معکوس داده از سمت ایستگاه مرکزی، از یک ساختار درختی در هر قطاع بهره گرفته شده است. علاوه بر این با گذشت زمان و مواجهه با گره‌های مرده پروتکل امکان جابجایی مرز مابین دو سطح را در اختیار قرار می‌دهد. نتایج شبیه‌سازی به درستی گویای بهبود عملکرد پروتکل پیشنهادی TSBC نسبت به پروتکل مشهور LEACH، بسیاری از نسخه‌های توسعه‌یافته‌ی آن از جمله LEACH Multi-Hop و تعداد کثیری از پروتکل‌های مرسوم مسیریابی از حیث کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه می‌باشد. یکی از خصوصیات طرح پیشنهادی که می‌تواند آن را به سهولت از سایر پروتکل‌های مسیریابی رجحان بخشد، پیشگیری از وقوع جریان معکوس داده از سمت ایستگاه مرکزی یا حداقل کاهش چشمگیر آن می‌باشد. فرمول خاصی که در پروتکل پیشنهادی جهت انتخاب سرخوشه مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌تواند از تخلیه‌ی متمرکز باتری در نقاط مختلف شبکه جلوگیری به عمل آورد. گفتنی است که این فرمول خاص را می‌توان جهت انتخاب سرخوشه در سایر پروتکل‌ها با هدف ایجاد تعادل در مصرف انرژی گره‌های مختلف به کار بست. شایان ذکر است که اتخاذ تدابیر خاص در پروتکل پیشنهادی تا حد زیادی از وقوع چندپارگی در شبکه جلوگیری به عمل آورده است.