نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 95 صفحه
حجم : 1997 کیلوبایت
پایان نامه افزایش کارایی پارامترهای تامین کیفیت VoIP از طریق بهبود پروتکلهای مسیریابی MANET
1 مقدمه
1-1 شبکه موردی سیار چیست؟
شبکه موردی سیار[1] شبکهای است که توسط میزبان[2]های بیسیم که میتوانند سیار هم باشند تشکیل میشود. در این شبکهها لزوما از هیچ زیرساخت پیشساختهای استفاده نمیشود. بدین معنا که هیچ زیرساختی مانند یک ایستگاه مرکزی، مسیریاب[3]، سوئیچ[4] و یا هر چیز دیگری که در دیگر شبکهها از آنها برای کمک به ساختار شبکه استفاده میشود، وجود ندارد. بلکه فقط تعدادی گره[5] بیسیم هستند که از طریق ارتباط با گرههای همسایه به گرههای غیرهمسایه متصل میگردند. در شکل 1-1 ساختار یک شبکه موردی سیار به عنوان نمونه آورده شده است. دایرههای کوچک نشاندهنده گرههای بیسیم میباشند و هر دایره بزرگ نشان دهنده برد مفید یک گره است. بدین معنا که هر گره دیگری که در این فاصله قرار داشته باشد میتواند دادههای ارسالی این گره را دریافت کرده و آنها را از نویزهای محیطی تشخیص دهد. برای راحتی کار، این شبکه را با یک گراف متناظر نشان میدهند و یالهای گراف بدین معنا هستند که دو راس آن در فاصلهای با یکدیگر قرار دارند که میتوانند پیامهای یکدیگر را دریافت کنند. در واقع گرههایی که در فاصله برد مفید یکدیگر قرار دارند، در نمایش گرافی با یک یال به آن متصل میشوند.
شکل 1‑1: ساختار شبکه موردی سیار در شبکههای موردی، سیار بودن گرهها ممکن است باعث تغییر مسیر بین دو گره شود. همین امر است که باعث تمایز این شبکهها از دیگر شبکههای بیسیم میشود. با وجود تمامی این مشکلات، از شبکههای موردی در موارد بسیاری استفاده میشود. دلیل این امر سرعت و آسانی پیادهسازی این شبکه و همچنین عدم وابستگی آن به ساختارهای از پیش بنا شده است. از موارد استفاده شبکههای موردی میتوان به کاربردهای شخصی مانند اتصال لپتاپها به یکدیگر، کاربردهای عمومی مانند ارتباط وسائل نقلیه و تاکسیها، کاربردهای نظامی مانند ارتش و ارتباط ناوگان جنگی و کاربردهای اضطراری مانند عملیات امداد و نجات اشاره کرد.
1-1-1 خصوصیات شبکههای موردی سیار
این شبکه نیز مانند انواع شبکههای دیگر دارای ویژگیهایی است که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد[1]:
- ترمینال خودمختار[6]: در این شبکه، هر ترمینال یک گره مستقل است که ممکن است در حالت میزبان یا مسیریاب عمل نماید. به عبارت دیگر در موقع پردازش به عنوان یک میزبان عمل میکند و همچنین هنگامی که نیاز به عملیات مسیریابی باشد نقش مسیریاب را ایفا کند.
- عملیات توزیعی[7]: از آنجایی که هیچ ساختاری برای کنترل عملیات به صورت مرکزی در شبکه وجود ندارد، کنترل و مدیریت شبکه بین ترمینالها به صورت توزیع شده انجام میشود. گرهها در این شبکه باید با یکدیگر مشارکت کنند و هر گره به عنوان یک تقویتکننده عمل میکند.
- توپولوژی شبکه پویا[8]: از آنجایی که گرهها سیار هستند، توپولوژی شبکه ممکن است به سرعت و به صورت غیرقابل پیش بینی تغییر کند و اتصالات میان ترمینالها ممکن است در یک زمان تغییر کند.
- تغییر ظرفیت اتصال[9]: نرخ خطای بیتی در این شبکه بالا است. یک مسیر انتها به انتها میتواند توسط چندین جلسه، مشترک شود. کانالی که ترمینالها را متصل میکند هدفی برای نویز، ناپدید شدن و تداخل میباشد و پهنایباند کمتری از یک شبکه سیمی دارد. در تعدادی از طرحها مسیر بین هر جفت از کاربران میتواند اتصالات بیسیم متعددی را بپیماید.
- ترمینالهای سبک وزن: در بعضی حالتها، گرههای این شبکه، وسایل سیار با ظرفیت پردازش کم، اندازه حافظه کوچک، قابلیت ذخیرهسازی انرژی کم هستند. این وسایل نیاز به الگوریتمهای بهینه شده و روشهایی که عملیات محاسباتی و ارتباطی را بهینه میکنند، دارند.
- چند گامی: به دلیل فقدان مسیریاب و دروازههای مرکزی، میزبانها، خود وظایف مسیریابی را انجام میدهند. بنابراین، بستهها، مسیرهای "چند گامی" را دنبال میکنند و قبل از اینکه به مقصدشان برسند از میان گرههای متحرک متفاوت، عبور میکنند. به سبب عدم اطمینان به این چنین گرههایی، این خصوصیت یک آسیبپذیری جدی را نمایش میدهد.
- بیشکلی[10] : تحرک و اتصال بیسیم گرهها این اجازه را میدهد که گرهها به طور دلخواه وارد شبکه شده یا از آن خارج شوند، و بدین صورت به یک گره این امکان را میدهد که به صورت عمدی، اتصالات را شکل دهد یا آن را بشکند. بنابراین توپولوژی شبکه هیچ شکل ثابتی نه از لحاظ اندازه و نه از لحاظ پیکربندی نخواهد داشت. هر راه حل امنیتی باید این ویژگی را نیز در نظر داشته باشد.
1-1-2 مزایا
مزایای شبکه موردی سیار عبارتند از[1]:
- سرعت توسعه آن زیاد است.
- به سادگی و با صرف هزینه پایین قابل پیادهسازی است.
- به هیچ زیرساختی نیاز ندارد.
- دارای پیکربندی خودکار است.
- هر یک از ایستگاهها به عنوان یک مسیریاب نیز ایفای نقش میکند.
- انعطافپذیر است. به عنوان مثال، دسترسی به اینترنت از نقاط مختلف در محدوده تحت پوشش شبکه امکانپذیر است.
- دو ایستگاه موجود در شبکه میتوانند به طور مستقل از دیگر ایستگاهها، با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و انتقال اطلاعات کنند.
1-1-3 معایب
صرفنظر از کاربردهای جذاب، ویژگیهای این شبکه باعث محدودیتهایی در استفاده از این شبکهها شده است، که باید بررسی شوند. یکی از چالشهای بسیار مهم در این نوع شبکه ها، عدم وجود زیرساخت ثابت میباشد، از اصلی ترین مشکلات موجود در این نوع شبکه میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
.......