دانلود مقاله ترجمه شده محاوره و ارتباطات گروهی در بزرگراه ها: مطالعه ای در زمینه ی پروتکل ها و برنامه های ارسال داده ها به روش Geocast

چکیده

امروزه، بسیاری از اپلیکیشن هایی که برای استفاده در شبکه های بین خودرویی(VANET) عرضه شده است، بجای ارسال داده ها و اطلاعات به آدرس های شبکه گره ها، آنها را  بر اساس موقعیت جغرافیایی گره های هدف در شبکه ارسال می­کنند. در همان حال، هر برنامه ی کاربردی خودرویی، نیازمندی های کیفیت سرویس(QoS) مختص به خود را دارا بوده که باید به وسیله ی پروتکل انتشار شبکه، تضمین شود. اینکار منجر به گسترش پروتکل های Geocast (تحویل داده ها بر اساس موقعیت جغرافیایی) پیشنهاد شده در شبکه های VANET گردیده است، که معمولاٌ بر مبنای روش انفعالی و واکنشی می­باشد. اگرچه بسیاری از راه حل های ارائه شده، مختص به یک اپلیکیشن خاص بود(اپلیکیشن های ایمنی-فعال) ، و بنابراین ممکن است راه حلی جنریک(عام) در این شبکه ها نباشد. در این مقاله، یک پروتکل MAC دستیار در ستون فقرات شبکه (DBA) را ارائه می­کنیم که یک راه حل عامیانه ای را برای پشتیبانی از محاورات Geocast در سناریوهای بزرگراه و برای کلاس های مختلفی از اپلیکیشن های VANET فراهم می­سازد. DBA-MAC، از ترکیب مزایای شِماهای واکنشی و انفعالی و به وسیله ی یک معماری لایه متقاطع بهره برده که شامل :یک الگوریتم خوشه بندی جدید، یک مکانیسم  انتشار  اطلاعات به صورت سریع می­باشد.

در ابتدا، DBA-MAC یک ستون فقرات مجازی از خودروها را در داخل یک سناریوی بزرگراه ایجاد میکند. سپس، انتشار سریع پیام ها را به وسیله ی ترکیبی از مکانیسم های مستقل از محتوا و مبتنی بر محتوا در لایه ی پیوند داده ها فراهم می­سازد.. ما در این مطالعه یک ارزیابی جامع و کاملی را از شِمای DBA-MAC و تحت نیازمندی های برنامه های متعدد و شرایط بار کاری در شبکه فراهم ساخته ایم. سه متریک را برای انتخاب اعضای ستون فقرات، که مشخصه های متفاوتی را برحسب نرخ تأخیر تحویل فراهم می­کنند، ارائه می­دهیم، و کارائی آنها را هم در مدل های تحلیلی و هم مطالعات شبیه سازی تحلیل میکنیم. سپس، کارائی DBA-MAC را با شِماهای مرسوم Geocast و برای سه کلاس از اپلیکیشن های بین خودرویی مقایسه می­کنیم: اپلیکیشن های فعال-ایمنی، اپلیکیشن های اطلاعات ترافیک و اپلیکیشن های جریان های چند رسانه ای(صوت و تصویر). نتایج شبیه سازی این اطمینان را داده که DBA-MAC قادر به کاهش قابل ملاحظه ی تأخیر تحویل بسته های داده ای در اپلیکیشن های فعال-ایمنی می­باشد، و تقریباٌ نیازمندی های اپلیکیشن های چند رسانه ای را برای VANET فراهم می­سازد.

واژگان کلیدی: شبکه های بین خودرویی، محاورات مبتنی بر موقعیت جغرافیایی، شِمای خوشه بندی، پروتکل MAC، کیفیت سرویس، ارزیابی کارائی

1-مقدمه

آدرس دهی سلسله مراتبی و فعالیت های اینترنتی مبتنی بر توپولوژی، دو فاکتور کلیدی بوده که موفقیت پروتکل IP را در شبکه ی اینترنت سیمی مشخص می­کنند. سه نمودار ارتباطی اصلی در زیر ساختار IP وجود دارد:

تک پخشی ، یا همان محاورات نظیر به نظیر

همه پخشی یا محاورات یک به همه و

چند پخشی یا محاورات یک به چند.

اگرچه، رشد رو به افزایش دستگاه های سیال (موبایل) که مجهز به سیستم های موقعیت یابی(مانند GPS) هستند، در حال تغییر موضع خود به سمت پارادیگم های مبتنی بر موقعیت جغرافیایی بوده که در آن، نقطه ی پایانی یا گره ی هدف در ارتباطات به وسیله ی موقعیت جغرافیایی آن مشخص می­شود و نه آدرس شبکه[10,20]. به عنوان مثال، در این روش، این احتمال برای یک گره ی منبع وجود دارد تا مقاصد را که در یک محدوده ی جغرافیایی مشخص قرار گرفته اند مشخص سازد[19]. بنابراین، یکی از مرسوم ترین حوزه ی کاربردی انتقال مبتنی بر موقعیت جغرافیایی، انتشار پیام در شبکه های بین خودرویی می­باشد[16,9,34]. در این روش، یک خودرو، پیامی را برای تمامی گره های موجود در داخل یک محدوده ی جغرافیایی مد نظر(ZoI) همه پخشی می­کند. در همان حال، منطقه ای که قرار است بسته های داده ای در آن ارسال شود(ZoF) نیز تعریف شده است و از این رو فقط خودروهای موجود در این منطقه قادر به دریافت بسته های داده ای هستند[32]. در سال های اخیر، چندین نمونه از کاربرد های بین خودرویی مبتنی بر مسیریابی جغرافیایی پیشنهاد شده است تا ایمنی در جاده ها را بهبود داده و دستیاری برای راننده و راحتی وی باشد[2-5]...