تحسين بروتوكولات التوجيه في شبكات MANETs

الباحث

عمر سامي طه المولى

المشرف

منار يونس كشمولة

الجامعة

جامعة الموصل

الكلية / القسم

كلية علوم الحاسوب والرياضيات / علوم الحاسوب

الشهادة

دكتوراه

السنة

2023

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Routing Protocols ; MANETs ; Wireless Networks ; Network Performance

أدى التطور الحالي في التقنيات إلى زيادة الحاجة إلى اعتمادها بطريقة تناسب قضايا الحياة. في الوقت الحاضرء تتم إدارة معظم أنشطة الحياة والتحكم فيها بواسطة شبكات الإنترنت. wlll أصبحت الشبكات جزءاً Lage من أعمال الناس وأنشطتهم الاجتماعية وعملهم. علاوة على ذلكء تختلف شبكات الحياة الواقعية عندما يتعلق الأمر بالهيكلة المتبعة في تكوينها. على سبيل المثال، تحتوي بعض الشبكات على عقد ثابتة وتتبع هياكل معينة. وعلى العكس من ذلك، تحتوي الأنواع الأخرى من الشبكات على عقد ديناميكية بحيث تكون العقد متنقلة وتتحرك بمرور الوقت مثل شبكات Mobile Ad Hoc (MANETS) والتي يُعتقد أنها سوف تكون الشبكات المهيمنة في المستقبل القريب نظراً لأهميتها, ويسمح للشبكة اللاسلكية بإنشاء اتصالات دون الحاجة إلى بنية تحتية من خلال السماح للعقد بتسليم حزم بعضها البعض إلى وجهتها. تكمن مشكلة شبكات MANET في أنها غير مستقرة في الأداء نظراً لإمكانية تضمين العديد من العوامل (على سبيل المثال، طرق نشر العقد المتنقلة في بيئة الشبكة، ووصف حركة العقد المتنقلة، وطبيعة البيئة التي تعمل فيها الشبكة وغيرها). على سبيل المثال، يعتبر اختيار بروتوكول التوجيه مهمة صعبة لأنه ليس العامل الوحيد الذي يؤثر على أداء الشبكة بشكل عام. في هذه day LY! تم تصميم وتنفيذ اطار عمل لأغراض خاصة ل '114171171 من أجل إجراء عمليات المحاكاة. كما تم تطوير وتصميم وتنفيذ بروتوكولين توجيه للبيانات داخل الشبكة. علاوة على ذلك؛ ولغرض فهم أداء 4825 (MANET تم تصميم وتنفيذ 105 تجربة عملية ومحاكاتها والتي تمثل سيناريوهات مختلفة. تتضمن هذه التجارب مجموعات من استراتيجيات النشر (مثل استراتيجيات النشر .(Exponential ; Uniforms Normal تم Lal تنفيذ خمسة نماذج للتنقل وادماجها في تصميم جهاز المحاكي والتجارب مثل نموذج التنقل ‘Correlated Direction ونموذج ‘Cauchy Flight ونموذج Exponential ، ونموذج Levy Flight ونموذج Individual Mobility أيضاًء تم تضمين مقياسين للتقييم وهما منطقة التغطية ونشر البيانات. ومن أجل دعم العقد المتنقلة، تم اقتراح إضافة بعض العقد الثابتة إلى البيئة بهدف محاكاة حالة العالم الحقيقي. أظهر المحاكي المصمم كفاءته في محاكاة السيناريوهات المختلفة لشبكات -MANET لقد تفوق بروتوكولا التوجيه المقترحان على البروتوكولات الأخرى في جميع جوانب التقييم. كشفت النتائج أيضاً عن ملاحظات مهمة حول شبكات '714711571. أولاً. لا يعتمد أداء الشبكة على عامل واحدء بل يعتمد على العديد من العوامل مثل كيفية نشر العقد ضمن بيئة الشبكة وكيفية تحرك العقد في البيئة. Lats من المهم جدا دراسة البيئة المزمع فيها تصميم الشبكة قبل البدء بعملية التصميم. ويجب تحديد العاملين المذكورين أعلاه (النشر والتنقل) جيداً جنباً إلى جنب مع التطبيق المراد تنفيذه. كما وتقدم النتائج أيضاً سلسلة من التجارب التي تفيد مهندسي ومصممي الشبكات من ¢33 lal, -MANET تم الاستنتاج أن استراتيجية النشر Lis Exponential إلى جنب مع نموذج تنقل IM قدمت أداءً أفضل من حيث التوجيه للبروتوكولات المقترحة وبقية البروتوكولات. كانت أفضل النتائج في السيناريو ١5 من خلال (E-Gradient) منطقة التغطية /4١ و انتشار البيانات VY) ومن (E-PROPHET)IE منطقة التغطية ZAA و انتشار البيانات JAY

The current development in technologies has increased the need to adopt them in a way that fits life issues. Nowadays, most life activities are managed and controlled by internet networks. Therefore, networks have become a crucial part of people‘s business, social activities, and work, to mention a few. Moreover, real-life networks vary when it comes to structuring. For instance, some networks have stationary nodes and follow particular topologies. Other types of networks have dynamic nodes where nodes are mobile and move over time such as Mobile Ad Hoc Networks (MANETs), which are believed to be the dominant networks in the near future due to their importance, its allow the wireless network to establish communications without the need for infrastructure by allowing the nodes to deliver each other's packets to their destination. The problem with MANET networks is that they are not stable in performance because many factors can be involved (i.e., deployment of mobile nodes, movements of nodes, the nature of the environment, bandwidth and energy constraint, dynamic topology, routing overhead and packet loss, etc.). For instance, the selection of a routing protocol is considered a challenging task because it is not the only factor that affects network performance. Hence, in this thesis, a special-purpose framework for MANET was designed and implemented for the purpose of performing simulations. Also, two routing protocols were enhanced and implemented. Moreover, for the purpose of understanding MANET network performance, 105 experiments were designed and implemented as scenarios. These experiments include combinations of deployment strategies (i.e., Normal, Uniform, and Exponential deployment strategies). Five mobility models were also implemented and incorporated into the design of the framework and experiments such as Correlated Direction mobility model, Cauchy Flight mobility model, Exponential mobility model, Levy Flight mobility model, and Individual Mobility model. Also, two evaluation metrics were involved namely, coverage area and data spreading. In order to support the mobile nodes, stationary nodes were proposed to be added to the environment aiming to simulate a real-world situation. The designed framework showed its efficiency in simulating different scenarios of MANET networks. The two proposed routing protocols outperformed the benchmarking protocols in all the evaluation aspects. The results also revealed important observations about MANET networks. First, the performance of the network does not depend on one factor, instead, it depends on many factors such as how nodes are deployed within the simulation environment and how nodes move in the environment. Second, it is crucial to study the environment before designing the network and the aforementioned two factors (deployment and mobility) should be well-defined along with the application of interest. The results also present a series of experiments that is of benefit to network architects. Finally, it is concluded that the Exponential deployment strategy along with the IM mobility model provided better performance in terms of routing for the proposed protocols and the benchmarking. The best result was in scenario 15 by (E-Gradient) the coverage area 91% and data spreading 71%, and (E-PRoPHET) the coverage area 88% and data spreading 67%.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب