این شبیهساز از روش طراحی شئگرای تبعیت می کند و همه موجودیتهای شبکه حسگر زیر آب در قالب کلاسهای C++ پیادهسازی شده اند.کلاسهای موجود در این شبیهساز را میتوان به صورت زیر دستهبندی نمود. این شبیهساز حاوی کدها وکلاسهایی برای شبیهسازی گرههای حسگر بیسیم زیر آب، تولید ترافیک، کلاسهای شبیهسازی کانالها، شبیهسازی تضعیف سیگنال، پروتکلهای لایهی کنترل دسترسی به رسانه[۶۴] و کلاسهای مربوط به پروتکلهای مسیریابی میباشد. در حال حاضر پروتکلهای MAC موجود در این شبیهساز عبارتند از: BroadcastMac، TMAC، Aloha، Slotted FAMA، UWANMAC، RMAC. پروتکلهای مسیریابی نیز در Aqua-Sim عبارتند از DBR، HH-VBF، VBF.
۴-۳- معرفی معیارهای بررسی کارایی سیستم
روشهای ارزیابی مختلفی در زمینه کنترل توپولوژی مورد استفاده قرار گرفته است. در ادامه به معرفی این معیارها خواهیم پرداخت.
۴-۳-۱- پوشش حجمی نرمال شده[۶۵]
پوشش حجمی نرمال شده (NVC) میزان فضای اشغال شده توسط گرهها نسبت به کل فضا تعریف می شود [۵۰]. در این پایان نامه NVC میزان پوشش POIها نسبت به کل POIها تعریف می شود. NVC طبق رابطه ۴- ۱به دست می آید. در این رابطه Pi مجموعه نقاط پوشش داده شده توسطi امین گره است و S مجموعه تمامی POIها است. NVC یک عدد حقیقی مثبت با حد بالای ۱ است. هنگامی که مقدار آن ۱ باشد به معنای پوشش کامل POIها توسط گرهها است.
اگر رابطه ۴- ۲ برقرار باشد، نقطهی p در موقعیت (xp, yp, zp) پوشش داده شده در نظر گرفته می شود.
۴-۳-۲- میانگین مسافت طی شده[۶۶] (ADT)
یک معیار ارزیابی عملکرد در این مسئله، میانگین مسافت طی شده (ADT)گرهها میباشد. [۵۱]. حرکت انرژی زیادی مصرف می کند. کاهش مسافت طی شده در گرهها می تواند طول عمر شبکه را افزایش دهد. فرض کنید کل مسافت طی شده توسط گره تا زمان t باشد. میانگین مسافت طی شده N گره تا زمان t از رابطه ۴- ۳ به دست می آید. همانطور که مشخص است هرچه مقدار ADT کمتر باشد، بهتر است.
۴-۳-۳- میانگین درجه ی همسایگی[۶۷] (AND)
معیار دیگری که در این پایان نامه استفاده شده است میانگین درجه همسایگی گرهها است. همانطور که ذکر شد درجه گرهها در محیط باید محدود باشد. همچنین استفاده از درجه همسایگی پایینتر میزان تداخلات را کاهش میدهد. در ادامه نشان داده شده که با محدود ساختن درجه گرهها به پوشش بیشتری در محیط نیز دست خواهیم یافت. پس میانگین درجه همسایگی یک معیار ارزیابی مهم محسوب می شود.
۴-۳-۴- زمان استقرار[۶۸] (DT)
زمان سپری شده از قرارگیری اولیه AUVها در محیط ناشناخته تا زمانی که تمامی گرهها در مکان خود ثابت شوند، زمان استقرار نام دارد. این معیاردر موقعیتهایی مانند کاربردهای نظامی، که سرعت عمل گرهها ضروری است، حائز اهمیت بسیاری است.
۴-۴- نتایج کنترل توپولوژی با هدف پوشش سراسری
در این بخش به بررسی و ارزیابی نتایج کنترل توپولوژی با هدف پوشش سراسری خواهیم پرداخت. در ابتدا با آزمایشی سعی داریم برای یک محیط با اندازه مشخص و AUVهایی با شعاع ارتباطی معین، تعداد AUV لازم برای رسیدن به پوشش مناسب در محیط را به دست آوریم. سپس در شرایط محیطی یکسان (اندازه محیط، شعاع ارتباطی و تعداد گرهها) یک آزمایش در دو حالت کنترل و عدم کنترل درجه همسایگی صورت گرفته است. در آزمایشات سوم و چهارم تاثیر از کار افتادن چند AUV و وجود خطای مکانیابی در AUVها مورد بررسی قرار داده است. در آزمایش پنجم سعی داریم با اصلاحاتی در الگوریتم آن را کمی بهبود دهیم و نتایج را مورد بررسی قرار دهیم. در انتها روشهای ارائه شده را با روش معرفی شده در [۴۵] مقایسه خواهیم نمود. قبل از بیان آزمایشات لازم به ذکر است تمامی آزمایشات در این فصل از جدول ۴-۱برای پارامترهای الگوریتم ژنتیک استفاده مینمایند. در فصل گذشته تمامی این پارامترها توصیف شده است.
جدول ۴-۱- پارامترهای مورد نیاز در الگوریتم ژنتیک
تعداد کروموزوم ها در جمعیت |
احتمال تلفیق |
احتمال جهش |
موضوعات: بدون موضوع
[ 06:11:00 ب.ظ ]