NDBkTC : كنترل توپولوژي و مصرف انرژي در شبكه هاي موبايل ادهاك توسط اتصال k-يال مبتني بر چگالي گره ها

NDBkTC: Topology and Energy Consumption Control using k-edge Connectivity based on Node Density

در شبكه‌هاي اقتضايي متحرك، MOBILE AD HOC NETWORK (MANET)، گره‌هاي شبكه متحرك هستند و در‌نتيجه توپولوژي شبكه بسيار متغير و غير‌قابل پيش‌بيني است. لذا در اين شبكه‌ها به الگوريتم‌هاي كنترل توپولوژي بصورت پويا بسيار احساس نياز مي‌شود؛ زيرا عدم كنترل مناسب توپولوژي باعث مي‌شود كارايي شبكه، مصرف انرژي در گره‌ها و اتصال‌پذيري شبكه در وضعيت نامطلوبي قرار گيرند. يك توپولوژي شبكه K-EDGE CONNECTED است اگر با حذف هر K-1 يال دلخواه، شبكه اتصال‌پذيري خود را حفظ كند. ما در اين مقاله به مطالعه استراتژي‌هاي كنترل توپولوژي در شبكه‌هاي MANET مي‌پردازيم كه مبتني بر مفهوم K-EDGE CONNECTIVITY هستند. ايده اصلي ما در اين تحقيق، افزايش كارايي شبكه، كاهش مصرف انرژي در گره‌ها و حفظ اتصال‌پذيري شبكه بر اساس مفهوم چگالي گره در شبكه ‌است. ايده جديد، مفهوم چگالي گره را بر اساس يك رابطه جديد محاسبه مي‌كند كه شامل فاكتور‌هاي ذيل است: سرعت نسبي گره‌ها، فاصله گره‌ها، تعداد گره‌ها و شعاع ارسالي گره‌ها. اين رابطه تعريف‌هاي قبلي چگالي گره را بهبود مي‌بخشد. همچنين اين اولين باري است كه از مفهوم چگالي گره بصورت پويا و در مبحث كنترل توپولوژي محلي استفاده مي‌شود. ما نشان مي‌هيم كه روش جديد ما نسبت به روش‌ها موجود، معيارهاي‌كارايي شبكه را بهبود مي‌بخشد. به ويژه روش جديد مي‌تواند كارايي الگوريتم‌هاي مسيريابي چندپراكني را افزايش دهد.

In a Mobile Ad hoc Network, MANET, nodes move in the network area; therefore, the network topology is randomly and unpredictably changed. If the network topology is not controlled properly, the energy consumption is increased and also network topology probably becomes disconnected. To prevent from this situation, we have to use desirable dynamic topology control algorithms such as k-edge connectivity methods. In this paper, we try to improve the three following parameters according to the k-edge connectivity concepts: (1) network performance, (2) reduce energy consumption, and (3) maintain the network connectivity. To achieve these goals, as a new method, we enhance k-edge connectivity methods using an improved definition of node density. We will call the new method as: Node Density Based k-edge connected Topology Control (NDBkTC) algorithm. For the first time we use the node density definition dynamically. The new method, computes the node density based on a new equation which consists of the following factors: the relative velocity of nodes, distance between nodes, the number of nodes and the transmission range of nodes. The results show that our new method improves the network performance compared with the existing methods.