بهبود الگوریتم مسیریابی Geo-LU با در نظر گرفتن طول عمر پیوند‌ها در انتخاب گام بعدی به سمت مقصد در شبکه های بین خودرویی

غفوری وایقان, ربابه; لطفی نکو, محمدحسین

بهبود الگوریتم مسیریابی Geo-LU با در نظر گرفتن طول عمر پیوند‌ها در انتخاب گام بعدی به سمت مقصد در شبکه های بین خودرویی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ استادیار، گروه کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، واحد شهرقدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

² کارشناسی ارشد، گروه کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، واحد شهرقدس، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

چکیده

الگوریتم های مسیریابی در شبکه های بین خودرویی به دو دسته ی الگوریتم های مبتنی بر توپولوژی و الگوریتم های مبتنی بر موقعیت دسته بندی می شوند. الگوریتم های مبتنی بر موقعیت به دلیل مقیاس پذیر بودن، برای شبکه های بین خودرویی مناسب تر هستند. در این الگوریتم ها گره ها با استفاده از پیام های Hello اطلاعات مربوط به همسایگان خود را بدست می آورند و سپس بر اساس اطلاعات بدست آمده از همسایگان، گام بعدی به سمت مقصد انتخاب می شود. الگوریتم Geo-LU(Geographical Link Utility) یک الگوریتم مسیریابی مبتنی بر موقعیت است که در آن گره ها علاوه بر اطلاعات همسایگان یک گامی، اطلاعات همسایگان دوگامی را نیز گرد آوری می کنند و به این ترتیب دید محلی خود را در انتخاب گام بعدی به سمت مقصد وسیع تر می کنند. با توجه به اطلاعات بدست آمده از همسایگان یک گامی و دوگامی، در هر مرحله زوجی متشکل از یک همسایه ی یک گامی و یک همسایه ی دو گامی به سمت مقصد انتخاب می‌شود. در این الگوریتم از بین زوج‌های کاندید، زوجی انتخاب می شود که ضمن داشتن فاصله ی کمتر با مقصد، دارای کیفیت پیوند بهتر (پیوندی با نرخ تحویل بالاتر) و پهنای باند بیشتری باشد. در الگوریتم Geo-LU یکی از مهمترین ویژگی‌های شبکه‌های بین خودرویی که طول عمر کوتاه پیوند ها به دلیل تحرک بالای گره ها است در انتخاب زوج بعدی (گام بعدی) در نظر گرفته نشده است. لذا در این مقاله کارایی الگوریتم Geo-LU با در نظر گرفتن طول عمر پیوند‌ها در انتخاب زوج بعدی بهبود داده می شود. به این ترتیب روش پیشنهادی در مقابل تغییرات مداوم توپولوژی و قطعی اتصالات می تواند عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم Geo-LU داشته باشد. روش پیشنهادی با استفاده از NS2 شبیه سازی شده و آزمایشات متعددی برای بررسی و ارزیابی عملکرد آن انجام شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با پروتکل Geo-LU در سناریوهایی با تراکم متفاوت خودروها به طور متوسط باعث افزایش 3 درصدی نرخ تحویل بسته و کاهش 6 درصدی تاخیر انتها به انتها شده و همچنین در سناریوهایی با سرعت متفاوت خودروها، باعث افزایش 5 درصدی نرخ تحویل بسته و کاهش 20 درصدی تاخیر انتها به انتها می شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

ردیابی، مکان یابی، آشکار سازی و شنود سیگنال

عنوان مقاله [English]

Improving the Geo-LU routing algorithm by considering the lifetime of links in selecting the next hop toward the destination in VANETs

نویسندگان [English]

Robabeh Ghafouri Vayghan ¹
Mohammad Hossein Lotfi nekoo ²

¹ Assistant Professor, Department of Computer, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

² Master's degree, Computer Department, Faculty of Technology and Engineering, Shahr-Quds Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran

چکیده [English]

Routing algorithms in VANETs are classified into two categories: topology-based algorithms and position-based algorithms. Position-based algorithms are more suitable for VANETs due to their scalability. In these algorithms, the nodes obtain information about their neighbors using Hello messages, and then based on the information obtained from the neighbors, the next hop towards the destination is selected. The Geo-LU (Geographical Link Utility) algorithm is a position-based routing algorithm in which nodes collect the information of two-hop neighbors in addition to one-hop neighbors information. In this way, they expand their local view in selecting the next hop towards the destination. According to the information obtained from one-hop and two-hop neighbors, a pair consisting of one one-hop neighbor and one two-hop neighbor is selected towards the destination. In this algorithm, among the candidate pairs, a pair is selected which, while having a shorter distance to the destination, has a better link quality (a link with a higher delivery rate) and more bandwidth. In the Geo-LU algorithm, one of the most important challenges of VANETs, which is the short lifetime of links due to the mobility of nodes, is not considered in the selection of the next pair. Therefore, in this paper, the efficiency of the Geo-LU algorithm is improved by considering the lifetime of links when selecting the next pair. In this way, the proposed method can perform better than the Geo-LU algorithm against the mobility of nodes and the loss of connections in VANETs. The proposed method has been simulated using NS2 and several experiments have been conducted to check and evaluate its performance. The simulation results show that the proposed method compared to the Geo-LU protocol in scenarios with different density of vehicles increases 3% the packet delivery ratio and decreases 6% the end to end delay. Also the proposed method in scenarios with different speed of vehicles increases 5% packet delivery ratio and reduces 20% end-to-end delay.

کلیدواژه‌ها [English]