مسیریابی وزن پویا و الگوریتم کد نوری بر اساس شبکه نرم افزار محور (SDN)

Dynamic weight routing and optical-code algorithm based on SDN

چکیده
1 مقدمه
2 سیستم سوئیچینگ نوری چند دانه ای بر اساس SDN
3 الگوریتم توزین دینامیکی بر اساس منابع کد نوری و درجه تطبیق بین درخواست خدمات و کانال
4 شبیه سازی و تحلیل الگوریتم
5 نتیجه
منابع

چکیده
شبکه ‌های انتقال نوری در مسیر تکامل به سمت سوئیچ چند دانه ‌ای و مدیریت نرم ‌افزار قرار دارند، ولیکن لازم است که معماری صفحه کنترل موجود با نیازهای مدیریت چند خدماتی و شبکه با هم سازگار شوند. به همین منظور، الگوریتم توزین دینامیکی بر اساس منابع کد نوری و میزان تطابق آن با درخواست خدمات و شبکه در یک سیستم سوئیچینگ نوری چند سطحی، مطرح شده است. در این روش، کنترلگر شبکه تعریف‌ شده نرم ‌افزار (SDN) اطلاعات منبع شبکه را در زمان واقعی جمع آوری می‌کند، به صورت مداوم وزن هر مسیر را تغییر می‌دهد و از آن برای محاسبه مسیر استفاده می‌کند، مسیر سازگار تری را بر اساس توازن بار فراهم کرده و وزن ‌های منطبق شبکه را به جهت تخصیص منابع، ترکیب می‌کند. نتایج شبیه ‌سازی نشان دهنده این موضوع است که سیستم سوئیچینگ چند دانه ‌ای با الگوریتم مطرح شده قادر است به طور چشمگیری تولید قطعات کد نوری را کاهش داده و بهره گیری از منابع را بهبود بخشد. در پایان مقاله الگوریتم‌ های مسیریابی کد نوری شبیه‌ سازی و اجرا شده و کارکرد آنها قیاس و تحلیل شده است. نتایج شبیه‌ سازی بیانگر این است که نرخ انسداد الگوریتم تطبیقی در شبکه NSFNET در قیاس با الگوریتم سنتی 4٪ سیر نزولی داشته و استفاده از منابع کد نوری 9٪ بهبود یافته است.

2- سیستم سوئیچینگ نوری چند دانه ای بر اساس SDN
2-1 معماری شبکه مبتنی بر SDN
SDN روش جدیدی از معماری شبکه می باشد که به دست بنیاد شبکه باز (ONF) رهبری می‌شود. معماری کلاسیک SDN به لایه برنامه، لایه کنترلی و لایه داده تقسیم بندی می ‌شود. لایه برنامه خدمات گوناگونی را به استفاده کنندگان ارائه می‌دهد. لایه کنترلی یکی از حائز اهمیت ترین بخش ‌های معماری SDN می باشد. کنترلگر توابع شبکه را با یک رابط برنامه نویسی کاربردی (API) مجازی سازی می کند[6]. لایه داده برای جمع ‌آوری، هدایت و پردازش داده‌ ها می باشد [7].

طی سال‌ های گذشته، با توجه به مطالبات اقتصادی و تسهیلات نوآوری شبکه ‌ای، به‌تدریج SDN (T-SDN) به کار گرفته شده است [8]. T-SDN رابط، پروتکل و صفحه کنترلی شبکه انتقال نوری را توسعه داده و مدیریت سخت ‌افزار شبکه نوری تغییر‌پذیرتر را میسر می‌کند. مرجع [9] معماری طبق SDN خودکار ارائه کرده‌ که قادر است معیارهای کارکرد شبکه را بصورت دینامیکی برتری سازد.

بعد از بکار بردن SDN بر روی شبکه سوئیچینگ نوری چهار لایه ‌ای، صفحه داده از صفحه کنترل جدا سازی شده [10] و احتساب مسیر و اختصاص منابع به دست کنترلگر SDN پشتیبانی می ‌شود [10]، گره بر هدایت داده متمرکز می شود که به شدت کاهش فشار بر گره را در پی دارد. کنترلگر مورد نظر، حائز اهمیت ترین قسمت از SDN است، منبع [11] ساختار ‌بندی جدیدی از مطالعات پیشگام با موضوع حل مسئله جایابی کنترلگر‌ها (CPP) در SDN را از زوایای مختلف ارائه می ‌دهد.

یکپارچه سازی فرایند مسیریابی مبتنی بر اینترنت اشیاء برای مدیریت زنجیره تامین غذا در شهرهای هوشمند پایدار

Integration of IoT based routing process for food supply chain management in sustainable smart cities

چکیده

1- مقدمه

2- آثار مرتبط

3- روش شناسی

3-1 شبکه ی زنجیره ی تأمین غذای مبتنی بر اینترنت اشیاء

3-1-1 تولیدکننده ی غذا

3-1-2 مرکز انبار کارخانه ی تولیدی

3-1-3 صنعت پردازش و بسته بندی غذا

3-1-4 انبار تأمین غذا و مرکز توزیع

3-1-5 فروشگاه

3-1-6 مصرف کننده

3-1-7 رایانش ابری

3-1-8 پیمانه ی ردیابی و پیگیری آلودگی غذا

3-1-9 پیمانه ی مولد مسیر وسایل نقلیه (VRG)

3-2 مدل مسیریابی وسایل نقلیه بر مبنای مستعمره ی مورچگان

3-2-1 شبکه ی جاده و وسایل نقلیه

3-2-2 مسیریابی وسایل نقلیه ی پویا با بهینه سازی مسیر مستعمره ی مورچگان

3-2-3 اعلان هشدار

4- نتایج و بحث

4-1 گردآوری داده ها

4-2 تحلیل صحت سامانه ی DPSTT

4-2-1 سناریوی 1

4-3 سناریوی 2

4-4 تحلیل مقایسه ای میان DVRACRO پیشنهادی و الگوریتم موجود بر مبنای زمان پیمایش

4-5 تحلیل مقایسه ای میان DVRACRO پیشنهادی و الگوریتم موجود بر مبنای زمان اجرا

5- نتیجه گیری

منابع

چکیده

رشد شتابان جمعیت در محدوده های کلانشهری فشار فزاینده ای به مناطق شهری وارد کرده است. راهبرد محوری در قبال شهرهای هوشمند باید شامل راه حلی برای زندگی کلانشهری و محیط بوم شناختی باشد. یکی از حوزه های کاربردی مهم اینترنت اشیاء در شهرهای هوشمند، صنعت غذا است. سامانه های اینترنت اشیاء به پایش، تحلیل، و مدیریت صنعت غذای بلادرنگ در شهرهای هوشمند کمک می کنند. در این پژوهش، ما یک زنجیره ی تأمین غذای پویای مبتنی بر اینترنت اشیاء برای شهرهای هوشمند  پیشنهاد می کنیم که نه تنها کیفیت غذا را تضمین می کند بلکه مسیریابی وسایل نقلیه ی هوشمند و نیز رهگیری منشأ آلودگی در مواد غذایی را فراهم می آورد. افزون بر این، یک راهبرد گردآوری داده های حسگرهای هوشمند بر مبنای اینترنت اشیاء مورد استفاده قرار می گیرد که کارایی و صحت شبکه ی زنجیره ی تأمین را با حداقل ابعاد مجموعه داده بهبود می بخشد و با ارائه ی یک الگوریتم مسیریابی وسایل نقلیه، منشأ آلودگی مواد غذایی آلوده در بازارها رهگیری می شود. مدل پیشنهادی ما با یک ارزیابی جامع و فراگیر مورد ارزشیابی قرار می گیرد و در این راستا از مقیاس ها عملکردی گوناگونی همچون پیگیری صحت، تأخیر، زمان اجرا، و زمان پیمایش استفاده می شود. نتایج نشان می دهد که سامانه ی پیشنهادی در مقایسه با رویکردهای موجود عملکرد بهتری دارد.

5- نتیجه گیری

در این مقاله، ما شبکه ی زنجیره ی تأمین غذای مبتنی بر اینترنت اشیاء را ارائه می کنیم که به طور کارامدی محصول غذایی آلوده در درون شبکه ی زنجیره ی تأمین را ردیابی و رهگیری می کند و نیز منشأ محصول غذایی آلوده را تعیین می کند. افزون بر این، ما همچنین مسیریابی وسایل نقلیه ی پویا با استفاده از الگوریتم مستعمره ی زنبور عسل را ارائه می کنیم تا زمان پیمایش و اجرای طی حمل و نقل را به حداقل برساند. در اثر پیشنهادی، ما نخست سامانه ی DPSTT را پیش نهادیم که محصول غذایی آلوده و منشأ اصلی را با استفاده از رویکرد نمونه گیری و تقسیم بندی پویای مبتنی بر برآورد بیز ردیابی و رهگیری می کند و سپس گراف جهت دار غیرمدور (DAG) و طرح پیمایش جست وجوی اول عمق (DFS) محصول غذایی را ردیابی و پیگیری می کند. بر اساس تحلیل نتایج، چنین برمی آید که الگوریتم ردیابی و پیگیری DPSTT ما به صحت ردیابی 3/95 درصدی تحت نرخ نمونه گیری کمینه ی 6/7 درصدی در مقایسه با رویکرد سنتیِ نمونه گیری کلی دست می یابد. افزون بر عملکرد بهتر در زمینه ی صحت ردیابی و پیگیری، ما تحلیل مقایسه ای مدل های مسیریابی پویای پیشنهاد با الگوریتم های موجود ازجمله الگوریتم حریصانه و تخصیص تصادفی بر مبنای پارامترهای مقایسه ای شامل زمان اجرا، زمان پیمایش، و تأخیر را نشان می دهیم. تحلیل ارزیابی عملکرد نشان می دهد که مدل پیشنهادی بهترین مسیر بهینه را پیشنهاد می کند که کم ترین زمان پیمایش، کم ترین تأخیر، و کم ترین زمان اجرا را فراهم می آورد. در این مقاله، ما پیشنهاد کردیم که همه ی اطلاعات منابع مواد غذایی با یک انبار مرکزی مقایسه شود و این منابع فراداده به شکل یکنواخت و یکدستی نظام مند شوند. در آینده، این مقاله را می تواند به نحو زیر گسترش و تعمیم داد: 1) انجام وظایف رایانش ابری در خود لبه ی شبکه برای بهینه سازی بیش تر تأخیر و مصرف کم تر انرژی. 2) کاربرد عملی و واقعی زنجیره ی تأمین غذا در یک جامعه به عنوان بستر آزمایش برای یک مدیریت کلانشهری.

Abstract

The rapid growth of population in metropolitan areas has put incremental pressure on urban cities. The centric strategy towards smart cities are expected to cover solution for metropolitan life and ecological environment. One of the significant application areas of IoT in smart cities is the food industry. IoT systems help to monitor, analyze, and manage the real-time food industry in smart cities. In this research, we proposed an IoT based Dynamic Food Supply Chain for Smart Cities which not only ensures the food quality but also provides intelligent vehicle routing as well as tracing sources of contamination in FCM. Furthermore, a smart sensor data collection strategy based on IoT is utilized which would improve the efficiency and accuracy of the supply chain network with the minimized size of dataset and vehicle routing algorithm is introduced and tracing the contamination sources of infected food in the markets. Our proposed model is evaluated with the comprehensive evaluation and used various performance metrics such as tracing accuracy, delay, execution time, and traveling time. The results show that the proposed system outperforms when compared with existing approach.

5. Conclusion

In this paper, we present IoT based Food Supply chain network that efficient trace and track the contaminate food product within supply chain network and also determine the source of contaminated food product. Moreover, we also present dynamic vehicle routing using Bee Colony algorithm to minimize the traveling and execution time during transportation. In the proposed work first, we proposed DPSTT system that trace and track the contaminated food product and root source using Bayesian estimation based dynamic sampling and portioning approach and later trace and track the food product DAG graph and DFS traversal scheme. From result analysis, it is indicated that our DPSTT tracing and tracking algorithm achieve tracing accuracy of 95.3% under minimum sampling rate of 7.6% in comparison to traditional global sampling approach. In addition to outperforming tracing accuracy, we demonstrate comparison analysis of proposed dynamic routing models with existing algorithms including greedy and random allocation based on comparison parameters including execution time, traveling time, and delay. The performance evaluation analysis illustrates that the proposed model suggests the best optimal path that provides minimum traveling time, minimum delay and minimum execution time. In this work, we supposed that all source information of foodstuff is compared by a central repository and these metadata sources are systematized in a uniform way. In future, this work can be extended by (1) performing cloud computation tasks at the network edge itself for more delay optimization and less energy consumption. (2) Real-world application of the provenance of the food supply chain in a community as our testing bed for megacity management.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

یکپارچه سازی فرایند مسیریابی مبتنی بر اینترنت اشیاء برای مدیریت زنجیره تامین غذا در شهرهای هوشمند پایدار

Integration of IoT based routing process for food supply chain management in sustainable smart cities

تحلیل و طراحی شبکه های مسیریابی میکروسیالی کاهش –دستکاری

Analysis and Design of Tamper-Mitigating Microfluidic Routing Fabrics

چکیده

1. مقدمه

2. ارزیابی امنیت

الف) مدل تهدید: مداخله فیزیکی

ب) مفاهیم حمله

3. بررسی مشکل

4. تحلیل شبکه های مسیریابی

الف) اقدامات مقدماتی مدل سازی

ب. مدل نمودار (گراف) فیزیکی

پ) مدل گراف مسیریابی

ت. ارزیابی امنیت

5. ترکیب مسیریابی شبکه ای

الف. بیان مشکل

ب. ترکیب مبتنی بر ILP

پ. ترکیب سریع

ت. کاهش گراف مسیریابی

ث) هشدار

6. طراحی شبکه های مسیر یابی کاهش- مداخله برای بارکدینگ یا بارکد گذاری پزشکی قانونی

الف) بارکد گذاری پزشکی قانونی

ب) مفاهیم امنیت

پ. ساخت گراف مسیریابی کاهش-دستکاری

ت. نتایج تجربی

7. ارتباط با کارقبلی

8. نتیجه گیری

منابع

چکیده

شبکه های مسیریابی میکروسیالی، شبکه های اولیه قابل پیکربندی مجددی هستند که به تعین مسیر دینامیک سیالات  در تراشه زیستی میکروسیالی مبتنی بر جریان اجازه می دهند. چنین شبکه های اولیه ای مزایایی مانند نمونه سازی سریع و در زمان اجرای بازپرداخت پذیری (قابلیت پیکربندی) از مدارهای یکپارچه به دامنه میکروسیالی دارند. اثرات جانبی مخرب این انعطاف پذیری افزایشی، آسیب پذیر بودن در برابر دستکاری می باشد. مخالفان بدجنس می توانند سیگنال های کنترل الکترونیکی یا خطوط کنترل بادی مورد استفاده  برای انتقال شبکه مسیریابی را تغیر دهند. در این کار، ما ارزیابی امنیتی با سطح بالا سیستم های میکروسیالی را با استفاده از شبکه های مسیریابی و تحلیل کردن امنیت آنها در حملات مداخله ای (دستکاری) عملی ارئه می دهیم.  ما در فرضیه های منطقی نشان می دهیم که حالات مجاز شبکه مسیریابی  احتمال توزیع را تشکیل می دهد. ما شیوه هایی را برای تعین کارآمد این توزیع از طریق معرفی درخت دودویی ارائه کردیم. ما سپس نحوه سنتز شدن شبکه  های مسیریابی را  نشان می دهیم که رفتارهای بخوبی تعریف شده را نشان می دهد.  ما شبکه مسیریابی طراحی شده به چنین شیوه ای را کاهش-دستکاری می نامیم، همانطورکه آن اثرات مداخله احتمالا خفیف و اندک را ایجادمی کند. ما سپس شیوه پیشنهادی مورد استفاده برای حفاظت از برنامه بارکد کردن DNA پزشکی قانونی را در برابر حمله نشان می دهیم.

1. مقدمه

زیست تراشه های میکروسیالی مبتنی بر جریان به عنوان ابزاری موثر در یک آزمایشگاه- روی –تراشه آشکار  شده است. (2) و (3). با یکپارچه سازی کانال ها و فضاهای کنترل سیالات، میکرو دریچه مبتنی بر کنترل جریان و سنسورها در زیرلایه های الاستومر، بسیاری از پروتکل های  بیوشیمایی زمانی به  مجموعه ای پیچیده موکول می شود که حالا شیوه های آزمایشگاهی دستی می تواند بصورت خودکار و کارآمد در بسترهای کوچک شده اجرا شود (4) و (5).  در میان فناوری های میکروسیالی فراوان موجود امروزی، میکروسیالات مبتنی بر جریان یکی از توسعه یافته ترین هستند  و بصورت موفقیت آمیزی در برنامه ای اصلی مانند Fluidigm BioMark HD تجاری سازی شده است (6). آخرین تحقیقات در زیست تراشه های مبتنی بر جریان از مفاهیم  تثبیت شده در صنعت نیمه رسانا در تلاش برای مدیریت پیچیدگی های افزایشی  حاصل شده است درحالیکه طراحی، ساخت و اجرا ساده است.

8. نتیجه گیری

ما ارزیابی امنیتی از ظهور سخت افزارهای میکروسیالی اولیه را معرفی می کنیم: شبکه مسیریابی مبتنی بر ترانهاده از طریق  لاین کنترل سری حرکت می کند. سپس ما تحلیل را فرمول بندی و شیوه شناسی در مدل حمله بردار کنترل تصادفی را طراحی می کنیم. دو دسته امنیت یعنی غیرقابل کنترل و ایمن-خرابی، تعریف شد و مطالعات موردی برای نشان دادن چگونه چنین ویژگی هایی می تواند در عمل به عنوان مکانیسم کاهش دستکاری نفوذ کند. چنین تکنیکی کاهش دستکاری طراحی زمان را حذف می کند یکی از ساده ترین شیوه ها برای مداخله با دستگاه حساس فیزیکی به کاررفته شده در نقطه مراقبت می باشد.

Abstract

Microfluidic routing fabrics are reconfigurable primitives that permit the dynamic redirection of fluids on a flow-based microfluidic biochip. Such primitives are bringing the benefits of rapid prototyping and on-the-fly reconfigurability from integrated circuits to the microfluidic domain. An unfortunate side effect of this increased flexibility is susceptibility to tampering. A malicious adversary can alter either the electronic control signals or the pneumatic control lines used to drive the routing fabric. In this paper, we provide a high-level security assessment of microfluidic systems utilizing routing fabrics, and analyze their security under actuation tampering attacks. We show that under reasonable assumptions, the permissible states of a routing fabric form a probability distribution. We provide methods for efficiently determining this distribution through a binary tree representation. We then show how to synthesize routings fabrics that exhibit well-defined behaviors. We call a routing fabric designed in such a way tamper-mitigating, as it makes the effects of tampering probabilistically less severe. We then show how the proposed methodology can be used to protect a forensic DNA barcoding application from attack.

I. INTRODUCTION

Flow-based microfluidic biochips have emerged as an effective means of realizing the laboratory-on-a-chip [2], [3]. By integrating fluid handling channels and chambers, microvalvebased flow control, and sensors on elastomer substrates, many biochemical protocols once relegated to complex, manual laboratory procedures can now be performed efficiently and automatically in a miniaturized platform [4], [5]. Among the myriad of microfluidic technologies available today, flowbased microfluidics are one of the most developed and have been successfully commercialized in benchtop platforms such as the Fluidigm BioMark HD [6]. The latest research in flowbased biochips has drawn from well-established concepts in the semiconductor industry in an effort to manage increasing complexity while streamlining design, fabrication, and operation. 

VIII. CONCLUSIONS

We presented a security assessment of an emerging microfluidic hardware primitive: the transposer-based routing fabric driven through a serial control line. We then formulated an analysis and design methodology under a random control vector attack model. Two classes of security, fail-safe and uncontrollable, were defined and case studies were presented to show how such characteristics could be leveraged in practice as a tamper mitigation mechanism. Such a design-time tamper mitigation technique eliminates one of the simplest methods for tampering with a physically vulnerable device employed at the point-of-care.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

تحلیل و طراحی شبکه های مسیریابی میکروسیالی کاهش –دستکاری

Analysis and Design of Tamper-Mitigating Microfluidic Routing Fabrics

مسیریابی V2V در VANET بر اساس مدل متحرک یکپارچه

V2V Routing in a VANET Based on the Autoregressive Integrated Moving Average Model

چکیده

1. مقدمه

2. کارهای مرتبط

3. بیان مساله و انگیزه

4. طراحی الگوریتم

A. تعامل های متقابل پکت Hello

B. الگوریتم ارزیابی کیفیت لینک

C. مدل سازی ARIMA

1. تعیین d

2. کاربرد ADF

3. محاسبه ACF و PACF

4. بازشناسی مدل

5. تعیین p و q

6. آزمایش

D. الگوریتم انتخاب لینک

5. نتایج شبیه سازی و تحلیل

A. محیط شبیه سازی

B. تحلیل نتایج شبیه سازی

6. نتیجه گیری و کار آتی

منابع

چکیده

با توجه به توسعه شبکه های خودرویی، انتقال اطلاعات بین خودروها از اهمیت زیادی برخوردار شده است. بسیاری از کاربردها به ویژه در رابطه با امنیت مبتنی بر ارتباطات بین خودروها است. این کاربری ها دارای الزامات شدیدی برای عواملی هماند کیفیت ارتباط بین خودروها و تاخیر زمانی هستند. بسیاری از پروتکل های ارتباطی از وجود ساختمان ها یا موانع دیگر در طی استفاده عملیاتی و به ویژه در مناطق شهری چشم پوشی می کنند. این موانع می توانند سبب محوشدگی سیگنال یا حتی مسدود شدن ارتباط مستقیم شوند. بسیاری از خودروها اغلب در کنار جاده ها پارک می شوند. با توجه به موقعیت آن ها، این خودروهای پارک شده به عنوان تقویت کننده هایی برای کاهش موثر اثر سایه اندازی  ایجاد شده حاصل از موانع قابل استفاده هستند و حتی می توانند مشکلات ارتباطی را حل کنند. در این مقاله مساله ارتباط مسیریابی تقویتی با کمک خودروها پارک شده در شبکه های چند منظوره خودرویی مورد بررسی قرار می گیرد. ما الگوریتم موثر مسیریابی تقویتی با کمک خودروی پارک شده  (PVARR) را پیشنهاد می دهیم که شامل چهار بخش است: مکانیزم تبادل متناوب پکت Hello، به روز رسانی فهرست نودهای منتخب تقویت کننده، ارزیابی کیفیت لینک ارتباطی و انتخاب فهرست منتخب تقویت کننده. نتایج شبیه سازی مزیت های آشکار برای شاخص هایی همانند کیفیت ارتباط، نرخ موفقیت و تاخیر زمانی را نشان می دهد.

1. مقدمه

با رشد سریع و گسترده اینترنت اشیا  (IoT)، شبکه های چند منظوره خودرویی (VANET) تحت تاثیر توسعه سریع قرار گرفته اند و در حال بهبود تجربه رانندگی هستند. آشکارترین مزیت، بهبود ایمنی خودرو است. در یک شبکه VANET، راننده می توانند به اطلاعات لحظه ای دست پیدا کند و مسائل ترافیکی را پیش بینی کند، که به طور قابل توجهی سبب کاهش ایجاد تصادفات رانندگی می شود. شبکه چند منظوره خودرویی از طریق تبادل اطلاعات بین خودروها ایجاد می شود.

6. نتیجه گیری و کار آتی

ساختمان ها و موانع بسیاری در شهرها و مناطق برون شهری وجود دارد. این ویژگی ها سبب ایجاد ارتباطات ضعیف یا حتی وقفه دار در شبکه های VANET می شود. در این مقاله استفاده از خودروهای پارک شده در کنار جاده یا نزدیک ساختمان ها به عنوان تقویت کننده پیشنهاد داده شده است و الگوریتم های انتشاری مرتبط طراحی شده است. این الگوریتم دارای سه مولفه است: الگوریتم به روز رسانی پکت، الگوریتم ارزیابی کیفیت لینک و الگوریتم انتخاب نود تقویت کننده. الگوریتم های فوق مزیت های خودروهای پارک شده بدون استفاده و کیفیت لینک را در نظر می گیرند. براساس این الگوریتم، خودروهای متحرک و خودروهای پارک شده برای اجتناب موثر از طوفان انتشار می توانند با یکدیگر همکاری کنند، نرخ بهره برداری از منابع را افزایش دهند و فشار بر شبکه را به طور کارآمدی کاهش دهند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که الگوریتم خودرو پارک شده دارای مزیت های آشکاری برحسب تاخیر زمانی، کیفیت لینک، نسبت دستیابی به اطلاعات و تعداد مقاصد است.

Abstract

With the development of vehicle networks, the information transmission between vehicles is becoming increasingly important. Many applications, particularly regarding security, are based on communication between vehicles. These applications have strict requirements for factors such as the quality of communication between vehicles and the time delay. Many theoretical communication protocols ignore the presence of buildings or other obstacles that are present during practical use, especially in urban areas. These obstacles can cause a signal to fade or even block direct communication. Many vehicles are often parked at the roadside. Because of their location, these parked vehicles can be used as relays to effectively reduce the shadowing effect caused by obstacles and even solve communication problems. In this paper, we study the problem of parked-vehicle-assistant relay routing communication in vehicle ad hoc networks. We propose an efficient parked vehicle assistant relay routing algorithm that is composed of four parts: a periodic Hello packet exchange mechanism, candidate relay list update, communication link quality evaluation, and candidate relay list selection. Simulation results reveal obvious advantages for indexes such as the quality of communication, success rate, and time delay.

I. INTRODUCTION

WITH the widespread rise of the Internet of Things (IoT), vehicular ad hoc networks (VANET) have undergone rapid development, and they are beginning to improve the driving experience. The most obvious benefit is improved vehicle safety. In a VANET, a driver can obtain real-time information and anticipate traffic problems, which can greatly reduce the occurrence of traffic accidents. The VANET is created through information interactions between vehicles.

VI. CONCLUSION AND FUTURE WORK

There are many buildings and other obstructions in cities or suburban areas. These features cause poor or even interrupted communication in VANETs. In this article, we propose using vehicles parked on the roadside or near buildings as relays and design related broadcasting algorithms. The algorithm has three components: a packet updating algorithm, a link quality evaluation algorithm and a relay node selection algorithm. The above algorithms consider the advantages of unused parked vehicles and link quality. Based on this algorithm, moving vehicles and parked vehicles can work together to effectively avoid a broadcast storm, increase the utilization rate of resources, and effectively relieve pressure on the network. The simulation results show that the parked vehicle algorithm has obvious advantages in terms of time delay, link quality, information achievable ratio and the number of hops.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

مسیریابی V2V در VANET بر اساس مدل متحرک یکپارچه

V2V Routing in a VANET Based on the Autoregressive Integrated Moving Average Model

الگوریتم ژنتیک برای خوشه بندی و مسیریابی مقرون به صرفه از لحاظ انرژی در شبکه های سنسور بی سیم

Genetic Algorithm for Energy-Efficient Clustering and Routing in Wireless Sensor Networks

چکیده
1- مقدمه
2- کار مرتبط
2-1 WSNها با CHهای موقت
2-2 WSNها با CHهای دائمی
3- مدل شبکه و اصطلاحات
3-1 توپولوژی شبکه
3-2 مدل انرژی
3-3 اصطلاح شناسی
4- مقدمات
4-1 مرور اجمالی بر GA
4-2 فرمولاسیون مسئله
5- الگوریتم پیشنهاد شده
5-1 نمایندگی کروموزوم
5-2 راه اندازی (مقداردهی) جمعیت
5-4 تقاطع و جهش
6- نتایج تجربی
6-1 تنظیمات پارامتری
6-2 مقایسه وزن λ
6-3 ساختار خوشه بندی و مسیریابی
6-4 تعادل بار
6-5 چرخه عمر شبکه
6-6 مصرف انرژی
6-7 نتایج تجربی در OMNeT ++
7- نتایج

چکیده
شبکه های حسگر بی سیم به طور گسترده ای در زمینه های مختلف از جمله نظامی، مراقبت های بهداشتی و کاربردهای ساخت و تولید به کار گرفته شده اند. با این حال، گره های حسگر از نظر تامین انرژی، توانمندی ذخیره سازی و توان محاسباتی خود محدود هستند. بنابراین، به منظور بهبود بهره وری (مقرون به صرفگی) انرژی و طویل شدن چرخه عمر شبکه، یک رویکرد خوشه بندی و مسیریابی مقرون به صرفه از لحاظ انرژی مبتنی بر الگوریتم ژنتیک به نام GECR ارائه می دهیم. ما راه حل بهینه به دست آمده در دور شبکه قبلی را به جمعیت اولیه برای دور کنونی اضافه می کنیم و به این ترتیب کارایی جستجو را بهبود می بخشیم. علاوه بر این، طرح خوشه بندی و مسیریابی در یک کروموزوم تک به منظور محاسبه کل مصرف انرژی ترکیب می شود. ما تابع تناسب را مستقيماً بر اساس مصرف انرژي کلی می سازیم و بدین ترتیب بهره وري انرژي را بهبود مي بخشیم. علاوه بر این، تعادل بار در هنگام ساخت تابع تناسب در نظر گرفته می شود. بنابراین، مصرف انرژی در میان گره ها می تواند متعادل شود. نتایج تجربی نشان داد که GECR بهتر از سایر پنج روش عمل نمود. GECR بهترین تعادل بار را با کمترین واریانس ها در بارها در سرهای خوشه تحت سناریوهای مختلف حاصل نمود. علاوه بر این، GECR, بیشترین بهره وری (مقرون به صرفگی) انرژی را با کمترین انرژی متوسط مصرف شده توسط سرهای خوشه و کمترین انرژی مصرف شده توسط تمام گره ها در برداشت.
1- مقدمه
شبکه های حسگر بی سیم (WSNs), فناوری سنسور، فناوری محاسبات جاسازی شده، فناوری پردازش اطلاعات توزیع شده و فناوری ارتباطات را ادغام می کنند. WSN ها در زمینه های مختلف، از جمله نظامی، دفاع ملی، نظارت بر محیط زیست، مدیریت ترافیک، مراقبت های بهداشتی، تولید و برنامه های پیشگیری از بلایا، به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند [1]. در یک WSN، گره های حسگر به طور همکارانه, اطلاعات فیزیکی و زیست محیطی را از منطقه تحت پوشش شبکه جمع آوری و پردازش می کنند و اطلاعات را به ناظران ارسال می کنند [2]. یک ناحیه نظارت اغلب نیاز به استقرار تعداد زیادی از گره های حسگر دارد، اما گره های حسگر از لحاظ ظرفیت های محاسباتی، ذخیره سازی و توانایی های ارتباطی خود در کاهش هزینه ها محدود هستند. به عنوان مثال،Micaz [3] که توسط CrossBow توسعه داده شده است، یک نوع نماینده از گره حسگر است که با میکروپروسسور (ریزپردازنده) Atmegal28L، تراشه CC2420، 128 کیلوبایت فلش و 4 کیلوبایت RAM مجهز شده است. گره حسگر با قدرت باتری محدودی تامین می شود و فراهم نمودن ثانویه انرژی برای گره ها دشوار است. بنابراین، پس از مردن بیشتر از یک درصد معینی از گره ها، خرابی شبکه رخ می دهد. بنابراین، کاهش مصرف انرژی گره های حسگر و افزایش چرخه عمر شبکه، چالشی کلیدی برای WSN ها است.
مطالعات قبلی نشان داده اند که مصرف انرژی مورد نیاز برای انتقال 1 بیت, بسیار بیشتر از مصرف انرژی مورد نیاز برای پردازش داده 1 بیتی است [4]. بنابراین، کاهش اندازه داده های ارسال شده یا دریافت شده برای گره های حسگر و بهینه سازی مسیریابی انتقال داده ها بین گره ها می تواند به طور موثر انرژی مصرف شده توسط شبکه را کاهش دهد. الگوریتم خوشه بندی [5], شبکه را به چند خوشه مستقل تقسیم می کند، جایی که هر خوشه شامل یک گره سر خوشه ای (CH) و گره های عضو چند خوشه ای(CM) می باشد. گره CH, مسئول دریافت داده ها از گره های CM است. با استفاده از الگوریتم های جمع آوری داده موثر، CH می تواند داده های بیش از حد یا نادرست را حذف کند، بنابراین مقدار زیادی از داده های جمع آوری شده به مقدار کمی از اطلاعات معنی دار ادغام می شوند. بنابراین، الگوریتم های خوشه بندی کارآمد می توانند ترافیک داده را کاهش داده و توپولوژی را بهینه سازی کنند، و در نتیجه بهره وری انرژی WSN ها را بهبود بخشند.

Abstract

Wireless sensor networks have been employed widely in various fields, including military, health care, and manufacturing applications. However, the sensor nodes are limited in terms of their energy supply, storage capability, and computational power. Thus, in order to improve the energy efficiency and prolong the network life cycle, we present a genetic algorithm-based energy-efficient clustering and routing approach GECR. We add the optimal solution obtained in the previous network round to the initial population for the current round, thereby improving the search efficiency. In addition, the clustering and routing scheme are combined into a single chromosome to calculate the total energy consumption. We construct the fitness function directly based on the total energy consumption thereby improving the energy efficiency. Moreover, load balancing is considered when constructing the fitness function. Thus, the energy consumption among the nodes can be balanced. The experimental results demonstrated that the GECR performed better than other five methods. The GECR achieved the best load balancing with the lowest variances in the loads on the cluster heads under different scenarios. In addition, the GECR was the most energy-efficient with the lowest average energy consumed by the cluster heads and the lowest energy consumed by all the nodes.

1- Introduction

Wireless sensor networks (WSNs) integrate sensor technology, embedded computing technology, distributed information processing technology, and communication technology. WSNs have been employed widely in various fields, including military, national defence, environmental monitoring, traffic management, health care, manufacturing, and disaster prevention applications [1]. In a WSN, the sensor nodes collaboratively collect and process environmental and physical information from the area covered by the network and send the information to observers [2]. A monitoring area often requires the deployment of a large number of sensor nodes, but the sensor nodes are limited in terms of their computational, storage, and communication capacities in order to reduce costs. For instance, Micaz [3] developed by CrossBow is a representative type of sensor node, which is equipped with an Atmegal28L microprocessor, CC2420 chip, 128 KB Flash, and 4 KB RAM. The sensor node is supplied with limited battery power and it is difficult to provide secondary energy to the nodes. Thus, network failure occurs after more than a certain percentage of the nodes die. Therefore, reducing the energy consumption of sensor nodes and prolonging the network life-cycle is the key challenge for WSNs.

Previous studies have shown that the energy consumption required for transferring 1-bit is much more than that for processing 1-bit data [4]. Thus, reducing the transmitted or received data sizes for sensor nodes and optimizing data transmission routing between the nodes can effectively reduce the energy consumed by the network. Clustering algorithms [5] divide the network into multiple independent clusters, where each cluster comprises a cluster head (CH) node and multiple cluster member (CM) nodes. The CH node is responsible for receiving data from the CM nodes. By using effective data aggregation algorithms, the CH can remove redundant or incorrect data so the large amounts of collected data are merged into a small amount of meaningful information. Therefore, efficient clustering algorithms can reduce the data traffic and optimize the topology, thereby improving the energy efficiency of WSNs.

چندرسانه ای در شبکه های تعریف شده توسط نرم افزار: یک نظرسنجی جامع

Multicasting in software defined networks: A comprehensive survey

چکیده
1 مقدمه
2 پس زمینه
2.1 تاریخچه چند پخشی
2.2 معماری عمومی
2.3 مکانیسم های مختلف SDM
3 طراحی و ایجاد درخت چند پخشی
3.1 طراحی درخت
3.2 ساخت درخت: روش درخت واحد
3.3 ساخت درخت: روش چند درختی
4 مدیریت درخت
4.1 بدست آوردن وضعیت شبکه
4.2 مدیریت عضویت در گروه
4.3 کنترل خرابی ها
4.4 بسته بندی درخت
5 مسیریابی چندپخشی
5.1 مسیریابی مبتنی بر مجازی سازی عملکرد شبکه
5.2 مسیریابی با انتقال متوالی بسته
5.3 قابلیت اطمینان در مسیریابی
6 مهندسی ترافیک چندپخشی
7 چندپخشی در مراکز داده
7.1 راه حل های کلی چند پخشی برای مراکز داده
7.2 چندپخشی مقیاس پذیر در مراکز داده
8 جهتهای آینده
8.1 معماری تکثیر صریح شاخص Bit (BIER)
8.2 قابلیت اطمینان شبکه
8.3 امنیت در چندپخشی تعریف شده با نرم افزار
9 نتیجه گیری
منابع

چکیده

الگوی در حال ظهور شبکه تعریف شده با نرم افزار  (SDN) توسط صنعت مخابرات پذیرفته می شود زیرا تخصیص منبع، پیکربندی و مدیریت منابع شبکه انعطاف پذیر را ممکن می سازد. چند پخشی ، یک سرویس ضروری و جذاب برای طیف گسترده ای از برنامه های اینترنتی امروزی برای حفظ کارایی و انعطاف پذیری پهنای باند است. در یک چندپخشی، یک جریان داده از منابع واحد یا چندگانه برای گروهی از مقاصد به صورت همزمان تحویل داده می شود. شبکه تعریف شده با نرم افزار (SDN) این پتانسیل را دارد تا با بهره گیری از ماهیت متمرکز صفحه کنترل شبکه، مهندسی ترافیک چند پخشی را ساده سازی کند، که این موضوع دیدی کلی از شبکه ارائه می کند که بر اساس داده های زمان واقعی جمع آوری شده از دستگاه های شبکه ساخته می شود. هدف این مقاله، ارائه یک بررسی جامع درباره پیشرفت های اخیر در زمینه چندپخشی تعریف شده با نرم افزار است. مخصوصا، این مقاله مروری کلی از چندپخشی در زمینه شبکه های تعریف شده با نرم افزار (SDN)، بحث در مورد طراحی و مدیریت درخت، بحث درباره مسیریابی چندپخشی و مهندسی ترافیک، قابلیت اطمینان و مقیاس پذیری در مسیر یابی و روش های چندپخشی در مراکز داده، ارائه می کند. این مقاله، همچنین روشهای کلیدی برای هر موضوع مهم مرتبط با چندپخشی را خلاصه می کند که می تواند محققان و متخصصان را قادر سازد تا به سرعت شروع به کار کنند. در نهایت، ما چالش های باز برای چندپخشی SDN را مشخص می کنیم و مسیرهای تحقیقاتی آینده را شرح می دهیم.

1 مقدمه

با توجه به آخرین تحلیل صنعت IT، بازار جهانی شبکه تعریف شده با نرم افزار (SDN)، نرخ رشد سالانه قابل توجه 88.1% را در تنها در یک دوره پنج ساله ثبت کرده است. این بازار به 2.4 میلیارد دلار در سال 2015 دست یافته است و انتظار می رود به رقم 56.1 میلیارد دلار در سال 2020 دست یابد (گیجاره، 2016). شبکه تعریف شده با نرم افزار (SDN)، یک الگوی جدید شبکه است که به دلیل ساختار شبکه مرکز داده های آنها و ارتباطات شبکه های ناحیه ای گسترده توسط شرکتهای غالب اینترنتی مانند گوگل و فیس بوک، اتخاذ شده است (دی تراک و همکاران، 2016). شبکه تعریف شده با نرم افزار (SDN)، برای اولین بار برای غلبه بر فقدان برنامه نویسی و مقیاس پذیری در مدیریت و پیکربندی شبکه معرفی شد که شبکه های IP سنتی با آن روبرو هستند. اگرچه شبکه های سنتی به صورت گسترده ای پذیرفته می شوند، نیازمندی هایی مانند: پویایی، انعطاف پذیری، و سهولت در مدیریت و پیکربندی در دستیابی به چنین شبکه هایی چالش برانگیز هستند. این امر باعث می شود که این راه حل ها به راه حل شبکه یابی غیر جذاب مخصوصا با تکامل اینترنت و فناوری های تازه در حال تکامل تبدیل شوند که نیاز به پهنای باند بیشتر، قابلیت دسترسی بیشتر، افزایش قابلیت برنامه نویسی شبکه و چابکی بیشتر دارند. نمونه هایی از چنین فناوری هایی عبارتند از: شبکه تلفن همراه، رایانش ابری، مجازی سازی عملکرد شبکه، شبکه یابی اجتماعی، و برنامه های چند رسانه ای (مسعودی و غفاری، 2016).

9 نتیجه گیری

در این مقاله، یک بررسی سیستامتیک از چندپخشی در شبکه تعریف شده با نرم افزار ارائه می شود. هدف این تحقیق، بررسی جنبه های مختلف چند پخشی در SDN و تلاش برای پوشش دادن کلیه چالش های مربوط به هر جنبه و راه حل های موجود است تا بر آن چالش های غلبه شود. اولا، اهمیت شبکه های تعریف شده با نرم افزار ضمن مشخص کردن ویژگی های SDN ، معرفی می شود که می تواند برای بهبود کیفیت چندپخشی مورد استفاده قرار گیرد. سپس روش های چندپخشی با شروع از تاریخچه و سابقه چند پخشی، مورد بررسي قرار می گیرند. سپس، راه حل های موجود برای زمینه های موردعلاقه اصلی چندپخشی بیان می شوند، مانند: طراحی درخت، مدیریت درخت ، مسیریابی چند پخشی ، TE چندپخشی و تک پخشی در مراکز داده. مقایسه بین راه حل ها / روش های مختلف موجود معرفی شده در مقاله، انجام می شود. علاوه بر این، جهت گیری های آینده تحقیقات برای بهبود راه حل های موجود، پیشنهاد می شوند یا مسائل جدیدی را مشخص می کنند که در گذشته مورد بررسی قرار نگرفته اند.

Abstract

The emerging Software Defined Networking (SDN) paradigm is being adopted by the telecom industry since it enables flexible network resource allocation, configuration and management. Multicast is an essential and attractive service for a wide range of todays Internet applications for its bandwidth-preserving efficiency and flexibility. In a multicast, a data stream is delivered from single or multiple sources to a group of destinations simultaneously. SDN has potential to simplify multicast traffic engineering by leveraging the centralized nature of the network control plane, which provides a global view of the network that is built based on the real-time data gathered from network devices. This article aims to provide a comprehensive survey about the recent advances in Software Defined Multicasting. Specifically, it will provide an overview of multicasting in the context of SDNs, discuss tree planning and management, discuss multicast routing and traffic engineering, reliability and scalability in routing and multicast techniques in data centers. It will also summarize key techniques for each important topic related to multicasting that can enable researchers and practitioners to quickly get started. Finally, we identify open challenges for SDN multicasting and outline future research directions.

1 Introduction

According to latest IT industry analysis, the global market for Software Defined Networking (SDN) has recorded a remarkable annual growth rate of 88.1% in five years period only. The market has reached 2.4 $ billion in 2015 and is expected to reach 56.1 $ billion in 2020 (Gijare, 2016). SDN is a new networking paradigm that has been adopted by dominant internet companies like Google and Facebook for their Data Center Networks structure and their connections in Wide Area Networks (De Turck et al., 2016). It was first introduced to overcome the lack of programmability and scalability in network management and configuration that are faced in the traditional IP networks. Although traditional networks are widely adopted, requirements such as: dynamicity, flexibility, and easiness in management and configuration are challenging to achieve in such networks. This makes them unattractive networking solution especially with the evolution of the Internet and the newly evolving technologies that require higher bandwidth, accessibility, increased network programmability and agility. Examples of such technologies are: mobile networking, cloud computing, network function virtualization, social networking, and multimedia applications (Masoudi and Ghaffari, 2016).

9 Conclusion

In this paper, a systematic survey of multicasting in software-defined net-working was presented. The goal of this survey was to study different aspects of multicasting in SDN and try to cover all the related challenges to each aspect and the existing solutions to overcome those challenges. First, the importance of software defined networking was introduced while highlighting the features of SDN that can be utilized to improve the quality of multicasting. Then multicasting techniques were surveyed starting from the history and background of multicasting. After that the existing solutions for multicasting main fields of interest were presented such as: tree planning, tree management, multicast routing, multicast TE and multicast in data centers. Comparisons were conducted between the different existing solutions/techniques that were introduced in the paper. Moreover, future research directions were suggested to improve the existing solutions or to highlight new problems that were not studied earlier.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

چندرسانه ای در شبکه های تعریف شده توسط نرم افزار: یک نظرسنجی جامع

Multicasting in software defined networks: A comprehensive survey

 پروتکل مسیریابی پیشگیرانه مشارکتی کارآمد انرژی برای شبکه حسگر بی سیم (WSN)

Energy efficient collaborative proactive routing protocol for Wireless Sensor Network

چکیده
1 مقدمه
2 کارهای مرتبط
3 مخابره رادیویی و مدل شبکه
4 تجزیه و تحلیل درختی با درجه محدود
5 پروتکل آنتن توزیع‌شده مشارکتی
6 نتایج تجربی
7 نتیجه‌گیری و کارهای آتی
منابع

چکیده
شبکه حسگر بی‌سیم (که به اختصار WSN نامیده می‌شود) گروهی از گره‌های  بسیار کوچک با توانی محدود هستند که منطقه مطلوب (ROI) پهناوری را پوشش می‌دهند و آن را حس می‌کنند و آن را به ایستگاه پایه (BS) مخابره می‌کنند. اصلی‌ترین چالشی که WSNها با آن روبرو هستند این است که چگونه می‌توان ROI را به شکلی کامل پوشش داد و داده‌های نظارت شده را به BS برای طولانی‌ترین زمان ممکن مخابره کنیم. با وجود اینکه اخیرا بسیاری پروتکل‌های مسیریابی کم‌مصرف برای برنامه‌های کاربردی نظارت دوره‌ای معرفی شده‌اند ولی ماهیت پویا و محیط‌های پیچیده برنامه‌های کاربردی WSN سبب شده است که ساخت چنین پروتکل‌هایی چالشی قابل‌توجه باشد. در این مقاله درجه گره درختی با محدودیت درجه‌ (DCT) در WSN پیش‌فعال همگن به شکلی تحلیلی برای شبکه‌ای با یک BS خارج از ROI مورد بررسی قرار گرفته است. از آنجایی که درجه گره بر طول عمر شبکه‌هایی از این نوع تاثیر می‌گذارد، درجه گره مطلوب برای کمینه مصرف انرژی در DCT مشتق شده است. در ادامه مقاله، یک پروتکل مسیریابی آنتن توزیع شده مشارکتی (CDA) پیشنهاد می‌شود که بر اساس نظریه آنتن توزیع شده است تا بدین شکل توزیع بار به شکلی عادلانه از نظر انتقال انرژی صورت بگیرد. CDA بر اساس DCT با درجه گره بهینه است و به منظور نظارت بر داده‌ها به شکل دوره‌ای در برنامه‌های کاربردی WSN طراحی شده است. نتایج تجربی ثابت می‌کند که تجزیه و تحلیل ما تاکید می‌کند که استفاده از درجه گره بهینه در DCT سبب دو برابر شدن طول عمر شبکه خود در قیاس با استفاده از درجه‌های دیگر گره خواهد شد. علاوه بر این ثابت شده است که افزودن CDA به DCT با درجه گره مطلوب سبب دو برابر شدن دوره ثبات شبکه و کاهش نسبت بین دوره بی‌ثباتی و طول‌‌عمر شبکه به نیمی از آن می‌شود. همچنین از این نتایج شاهد 25% افزایش طول عمر شبکه و به حداقل‌رسانی میزان تلفات گره نسبت به همتایان خود هستیم به طوی که طول عمر نصف گره‌ها تا چند دوره قبل از پایان طول عمر شبکه حفظ می‌شود.

2- کارهای مرتبط
از آنجا که کاربردهای WSN به طور معمول در مناطق شهری هستند [10]، دسترسی به گره‌های حسگر برای نگهداری شبکه مشکل‌ساز و هزینه‌بر است. در این بخش، تلاش‌های قبلی انجام شده برای به حداکثررسانی طول عمر WSN ها را خلاصه می‌کنیم.

عاشوریان و همکاران [11] یک مطالعه اجمالی دقیق ارائه دادند که در آن بر روش‌های متعادل‌کننده انرژی تمرکز کرده بودند و تحقیقات تحلیلی نیز بر روی WSN مبتنی بر کورونا انجام دادند. آنها در مورد ارتباط بین عوامل موثر بر کارایی شبکه بحث کردند که این عوامل شامل طول عمر شبکه، پوشش حسگر، تعداد گره‌های زنده، اتصال شبکه، کیفیت برنامه مورد نیاز خدمات و مشکلات حفره انرژی می‌شدند. آنها همچنین مدلسازی ریاضی مبنای اتصال و پوشش شبکه، ملاحظات انرژی و عرض کورونا بهینه را نیز پوشش دادند. به همین ترتیب، لویی در [12]یک بررسی اجمالی اطلاعاتی را انجام داد که در طی آن پروتکل‌های مسیریابی سلسله مراتبی معمول WSN را با استفاده از مقایسه جامع بر اساس عملکرد و سناریوهای کاربردی آنها مورد بررسی قرار داد. او اثرات آنها را بر افزایش طول عمر شبکه نشان داد. علاوه بر این، او طبقه‌بندی این پروتکل‌ها را بر اساس توپولوژی گره منطقی به چهار نوع تقسیم کرد که عبارتند از مسیریابی مبتنی بر زنجیره ، مسیریابی مبتنی بر درخت، مسیریابی مبتنی بر شبکه و مسیریابی مبتنی بر محدوده.

چندین تلاش تحقیقاتی برای به حداکثررسانی طول عمر شبکه با استفاده از رویکردهای مختلف انجام شده است با این حال کم مصرف‌ترین پروتکل‌های WSN که در برنامه‌های کاربردی جمع‌آوری داده‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، سلسله مراتبی هستند. مسیریابی سلسله مراتبی یا بر اساس پروتکل‌های مسیریابی مبتنی بر خوشه هستیند یا بر اساس مسیریابی مبتنی بر درخت هستند که این موضوع در شکل 1 نشان داده شده است. برای مسیریابی مبتنی بر خوشه، پروتکل‌های مسیریابی پیش‌فعال وجود دارند که در آنها داده‌ها به شکل دوره‌ای به ایستگاه پایه گزارش می‌شوند که بیشتر برای برنامه‌های کاربردی نظارتی مناسب هستند. بر این اساس، بسیاری از پروتکل‌های مسیریابی کم مصرف مبتنی بر خوشه به نوعی گسترش یافته از LEACH [13] هستند تا بدین شکل پایداری شبکه و طول عمر شبکه بالاتری را ارائه دهند. این پروتکل‌ها شامل HEED [14]، T-Leach [13]، IBLEACH [15]، NEECP [16] و WCDA[17] هستند.

استفاده از الگوریتم‌های هوشمند مانند منطق فازی ، الگوریتم ژنتیک (GA)، شبکه‌های عصبی نیز توجه بسیاری از پژوهشگران را به منظور افزایش طول عمر WSN پویا به خود جلب کرده است. یوان و همکاران پیشنهاد یک پروتکل مبتنی بر خوشه [18] را دادند که سبب بهبود ماهیت پویایی WSNها با استفاده از الگوریتم ژنتیک (GA) می‌شد. به طور مشابهی، الحسینی و همکاران در [19] از عوامل مختلفی از جمله محدوده پوشش هر حسگر تا مدل پوشش K مبتنی بر الگوریتم ژنتیکی را استفاده کردند تا بدینت شکل طول عمر یک WSN را گسترش دهند. با این حال، این روش‌ها از تخلیه انرژی در شبکه‌های چند هاپی رنج می‌برند و معمولا در یک چهارچوب مدل خوشه‌ای یکپارچه بهتر عمل می‌کنند. در نتیجه، یک روش انتخاب CH جدید براساس GA برای مدل‌های خوشه ای تک‌هاپ و چند هاپی در [20] معرفی شد، هرچند که فرض بر این بود که انتقال تک‌هاپ امکان پذیر است. علاوه بر این، یک مدل مبتنی بر GA برای بهینه‌سازی پوشش شبکه برای برنامه‌های نظارت مستمر [21] پیشنهاد شده است.

شبکه سازی برای IoT و برنامه ها با استفاده از تکنولوژی های ارتباطی موجود

Networking for IoT and applications using existing communication technology

چکیده
1 معرفی
2 کارهای مرتبط
3 معمای IoT ارائه شده
1.3 معماری شبکه
2.3 پروتکل پیشنهادی برای معماری سلسله مراتبی
3.3 عملکرد دروازه
4.3 مزایای معماری چند سطحی
4 برنامه های IoT
1.4 سیستم اطلاعاIoT بیمارستان (HIS)
2.4 مانیتور کردن بازیکنان فوتبال از طریق دستگاههای پوشیدنی
3.4 مسیریابی داده و متحرک بودن نودهای MANET
5 شبیه سازی و نتایج
6 نتیجه گیری
منابع

چکیده

با همگرا شدنMANET به همراه WSN به کار رفته در محیط های هوشمند حاضر در همه جا، فرصتهای جدید برای مانتیور کردن مناطق شهری بزرگ و  ایجاد پلتفرمهای ارتباطی جدید برای برنامه های مختلف در دامنه IoT فراهم کرده است. حسگرها در برنامه های IoT استفاده می شوند که محیط را حس می کنند و داده هایشان را برای نود دروازه که داده های جمع شده را برای نود MANET ارسال می کند، می فرستند. چنین کاری به طور خاص برای استنتاج از داده انجام می شود. در اینجا دو برنامه IoT در نظر گرفته شده است که توسط نودهای حسگرهای بی سیم مانیتور می شوند. بخش چالشی این کار   ساختن پلتفرمی با قابلیت تبدیل شبکه حسگر به شبکه MANET است چون نودها دارای سطوح توان مختلف و پروتکل های ناهمگن هستند و شرایط استفاده از رابطهای کانال مشترک دارند. ما روش کامل را ارائه کرده ایم که شامل پروتکل های شبکه، توزیع های طیفی، به کار گیری نود، مسیریابی MANET و الگوی تحرک و در نهایت پیاده سازی برنامه های IoT است. برنامه ها با شبیه ساز Omnet++ شبیه سازی شده اند و کارایی و سادگی به کارگیری آنها نشان داده شده است.

1 معرفی

یک الگوری ارتباط جدید که مشهور به IoT است و در آن انواع مختلف اشیائ  زندگی روزمره ما از گوشی های هوشمند گرفته تا حسگرها و دستگاههای دارای قابلیت شبکه شدن (مانند FRID) می توانند با هم ارتباط برقرار کنند و بخشی از اینترنت باشند. هدف اصلی IoT الهام بخش و فراگیر کردن بیشتر و بیشتر اینترنت است. با اتصال گستره وسیعی از دستگاههای ناهمگن و ایجاد دسترسی ساده به دستگاهها برنامه های زیادی در IoT استفاده شده اند که با حجم داده تولید شده توسط دستگاههای متصل شده سر و کار دارند و تصمیماتی می گیرند که برای صنعت یا کنترل دستگاههای متصل بر اساس داده های جمع آوری شده بسیارحیاتی است. کاربردهای بزرگی از IoT در حوزه های مختلف مانند اهداف درمانی، اتوماسیون خانه، اتوماسیون صنعتی، مراقبت سلامت همراه، تبدیل و انتقال برق و … وجود دارد. امروزه شهرهای هوشمند یکی از حوزه های رو به رشد IoT هستند که محققات چندین مدل و استاندارد ارتباطی برای آن پیشنهاد کرده‌اند و برنامه‌هایی ایجاد کرده اند که با بهبود استاندارد زندگی روزانه شهروندان مقیم این شهرها، زندگی را برای آنها ساده تر می کنند.

6 نتیجه گیری

ما در این مقاله یک معماری جدید شبکه IoT ارائه کرده ایم که نودهای حسگر و MANET با همدیگر برای ارتباط کارآمد با دروازه های اینترنت ترکیب شده اند. ما دو برنامه مختلف از شبکه IoT را با پروتکل های مختلف لایه MAC در نودهای حسگر در نظر گرفته ایم. برای همزیستی تکنولوژی های مختلف که توسط انواع مختلف نودها استفاده می شوند، برخی برنامه های تخصیص فرکانس در میان این نودها ارائه کرده ایم. در نهایت نیز با شبیه سازی کارایی شبکه و سادگی پیاده سازیمان را برا شبیه سازی مدل پیشنهادیمان برای دو برنامه مختلف   نشان دادیم. امنیت یکی از مهمترین مباحث در IoT است که جز در UUID در مدل پیشنهادی به آن توجه نشده است. بنابراین کار بعدی مباحث امنیتی را نیز به کار ما اضافه خواهد کرد.

Abstract

Converging of MANET with WSN used in ubiquitous smart environments opens new prospect in monitoring the large scale urban area and makes a new communication platform for different applications in Internet of Things (IoT) domain. Sensors used for IoT applications, sense the environment and send the data to the gateway node, which in turn send the collected data to the MANET node, especially used for data harvesting. Here we considered two IoT applications which are monitored by wireless sensor nodes. The challenging part of this work is to make a platform by converging sensor network with the MANET network because nodes have different power levels, heterogeneous protocols and have chances of co-channel interferences. We proposed a total solution which includes network protocols, spectrum distribution, node deployment, MANET routing and mobility pattern and finally implementation of the IoT applications which are simulated using Omnet++ simulator and shown their performances and feasibility.

1 Introduction

A recent paradigm of communication which popularly known as Internet of Things (IoT), where all the objects of different kinds of our daily life spanning from smart phones, sensors or devices are associated with network enabled objects (like RFID) can communicate with each other and makes a part of Internet. The main aim of IoT is to make Internet more and more inspiring and pervasive. By connecting wide variety of heterogeneous devices and making easy access of the devices, several applications are being used in IoT, which deals with the large number of data generated by the attached devices and make some decisions which is very important for the industry or control the attached devices based on the generated data. There is a huge use of IoT in several domains like medical aids, home automation, industrial automation, mobile health care, electricity transmission and distribution etc. Now a day smart cities are one of the emerging domain of IoT, where researchers are proposing several communication models and standards and provide some applications which facilitate the residing citizens by enhancing their everyday standard of life.

6 Conclusion

In this paper we have proposed a new architecture of IoT networks, where sensor networks and MANET are combined together for efficient communication with the Internet Gateways. We have considered two different applications of IoT network with different MAC layer protocols at the sensor nodes. For coexistence of different technology used by different type of nodes, we have proposed some frequency allocation scheme among these nodes. And finally we have shown the performance of the network and feasibility of our implementation by simulating our proposed IoT network models for different applications. Security is one of the important issues in IoT, which is not taken care in the proposed model except UUID in soccer model. Thus future work will be incorporating security issues in our present work.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

شبکه سازی برای IoT و برنامه ها با استفاده از تکنولوژی های ارتباطی موجود

Networking for IoT and applications using existing communication technology

بهینه سازی مسیریابی برای شبکه های IP با جایگزین های بدون لوپ

Routing optimization for IP networks with loop-free alternates

چکیده
1- معرفی
2- جایگزین حلقه آزاد
2-1 LFA های عمومی و یا حفاظت لینک
2-2 LFA های حفاظت گره
2-3 LFA های جریان پایین
2-4 استفاده از LFA ها
2-5 کلاس های اجتناب از حلقه
3 کارهای پیشین
4- تحلیل و بهینه سازی پوشش LFA
4-1- شبکه های تحت مطالعه
4-2- بهینه سازی هزینه لینک
4-3- استفاده از LFAها برای حفظ مقصد
4-4- استفاده از LFA در کاهش افت ترافیک
4-5- استفاده از LFA برای افزایش دسترس پذیری مسیرها
4-6- استفاده از LFA برای محافظت از ترافیک با الزامات دسترس پذیری بالا
4-7- استفاده از LFA برای محافظت کامل خرابی لینک
5- نگه داشتن تحت کنترل بار لینک
5-1- تعریف بار نسبی لینک
5-2- بهینه سازی پارتو
5-3 ارزیابی
5-4- کیفیت هزینه های لینک پارتو بهینه منتخب
6- نتیجه گیری

چکیده

جایگزین های بدون لوپ (LFA) برای مسیردهی مجدد سریع (FRR) در شبکه هایIP میان دامنه ای توسعه یافته اند. آنها ابزارهایی ساده و استاندارد بوده که از قبل توسط فروشندگان مختلف ارائه شده اند. با این حال، LFAها دو ایراد عمده دارند. اولا حفاظت در برابر خرابی تمام لینک ها یا خطاهای یک گره منفرد را با وجود ارتباط فیزیکی فراهم نمی کنند، و ثانیا برخی از LFAها باعث ایجاد حلقه های مسیریابی در هنگام خرابی های متعدد یک گره میشوند.
LFA ها ممکن است به دلایل مختلف بکار گرفته شوند که ما آنها را در این مقاله اپلیکیشن می نامیم. همچنین تعاریفی برای پوشش LFA ارائه میکنیم که درجه سودمندی نرم افزاری LFAهای موجود در شبکه را تعیین میکنند. در دسترس پذیری LFAها و اینکه آیا آنها می توانند باعث حلقه های مسیریابی باشند، به شدت به مسیریابی IP بستگی دارد که با انتخاب هزینه های لینکIP تعیین شده است. برای به حداکثر رساندن مزیت کاربرد LFA، ما هزینه های لینک IP را با استفاده از پوشش LFA به عنوان تابع هدف بهینه میکنیم. همچنین امکان سنجی و اثربخشی این رویکرد را در چند شبکه نمونه شرح داده، و نشان می دهیم که انتخاب تابع بهینه سازی مناسب برای حداکثر رساندن پوشش LFA بسیار حیاتی است. با این حال، به حداکثر رساندن پوشش دهی LFA می تواند به عدم توازن ترافیکی قابل توجهی منجر شود و ممکن است باعث سربارهای لینک بالا شود. بنابراین، ما بهینه سازی پارتو را پیشنهاد کرده و نشان می دهیم که هزینه های لینک نتیجه می تواند به پوشش دهی بالای LFA و سربارهای لینک کم منجر شود.

1- معرفی

در شبکه های IP، خطاها به صورت منظم رخ داده و اغلب فقط یک مدت زمان کوتاه طول خواهند کشید [1]. فرآیند مسیریابی توزیع شده IP ساده و قوی است [2] ، اما ممکن است برای برنامه های کاربردی و سرویس هایی که نیاز به دسترس پذیری پیوسته شبکه دارند، بیش از حد کند باشد [3]. به تازگی، مکانیزم های مسیریابی مجدد سریع (FRR) برای شبکه های IP ارائه شده اند [4]. با IPFRR، یک روتر می تواند ترافیک اطراف محل خطا را بلافاصله پس از تشخیص منحرف کند که در این صورت هاپ عادی بعدی دیگر قابل دسترسی نیست. این مساله زمانی که در طی آن بسته ها از چند ثانیه تا کمتر از 50 میلی ثانیه از بین بروند را کاهش می دهد. سپس، مسیریابی عادی IP آغاز میشود. بنابراین، ترافیک متاثر از خطا توسط مکانیزم های IP-FRR فوروارد میشوند، البته تا زمانی که فرآیند تغییر مسیر کامل شده و یا خطا رفع شود.

6- نتیجه گیری

جایگزین های بدون حلقه (LFA) یک مکانیزم تغییرمسیر سریع ساده برای شبکه های IP (IP-FRR) بوده و تنها مکانیزم IP-FRR است که در حال حاضر استاندارد شده است. با این حال، LFAها معمولا نمی توانند از تمام ترافیک در شبکه حتی در برابر شکست های تک لینک محافظت کنند و برخی از LFAها ممکن است حلقه های اضافی در هنگام شکست گره های متعدد ایجاد کنند. LFAها را میتوان به منظور کاهش ترافیک از دست رفته بین تشخیص یک شکست و تکمیل مسیردهی مجدد IP، بهبود در دسترس پذیری مجموع ترافیک، یا برای محافظت از تمام ترافیک در یک لینک برای به تاخیر انداختن مسیریابی در صورت خرابی لینک اعمال نمود. در این مقاله ما پوشش LFA در 10 شبکه آزمون از دیدگاه کاربردی بررسی کردیم. بنابراین، معیارهای موردنظر از دست دادن ترافیک به دلیل گمشدن LFA، درصد ترافیک محافظت شده پایان به پایان و درصد لینکهای به طور کامل محافظت شده است. علاوه بر این، ما بین LFAهای عمومی و آنانی که تحت هر شرایطی از حلقه های اضافی اجتناب میکنند تفاوت قائل شده ایم. در مقابل، کارهای قبلی در مورد پوشش LFA تنها درصد مقصدهای محافظت شده را در نظر گرفته و پتانسیل ایجاد حلقه را مورد بررسی قرار نداده اند.

Abstract

Loop-free alternates (LFAs) have been developed for fast reroute (FRR) in intradomain IP networks. They are simple, standardized, and already offered by several vendors. However, LFAs have two major drawbacks. They often cannot provide failure protection against all single link or node failures in spite of physical connectedness, and some LFAs cause routing loops in scenarios with node or multiple failures.
LFAs may be applied for various reasons that we call applications in this work. We propose several definitions for LFA coverage that quantify the application-specific utility of LFAs available in the network. The availability of LFAs and whether they can cause routing loops heavily depend on the IP routing which is determined by the choice of administrative IP link costs. To maximize the benefit of LFA usage, we optimize the IP link costs using LFA coverage as objective function. We demonstrate the feasibility and effectiveness of that approach in several test networks, and show that the choice of the right optimization function is crucial to maximize LFA coverage. However, maximizing LFA coverage can lead to significant traffic imbalance and may result in high link loads. Therefore, we suggest Pareto-optimization and demonstrate that resulting link costs can lead to both high LFA coverage and low link loads.

1- Introduction

In IP networks, failures occur on a regular basis and often last only for a short time [1]. The distributed IP rerouting process is simple and robust [2], but it may be too slow for applications and services that require continuous network availability [3]. Recently, fast reroute (FRR) mechanisms have been proposed for IP networks [4]. With IPFRR, a router can detour traffic around a failure location immediately after it has detected that the regular next-hop is no longer reachable. This reduces the time during which packets are lost from several seconds down to less than 50 ms. Then, regular IP rerouting is triggered. Therefore, the traffic affected by the failure is forwarded by IP-FRR mechanisms only until the rerouting process completes or the failure disappears.

6- Conclusion

Loop-free alternates (LFAs) constitute a simple fast reroute mechanism for IP networks (IP-FRR) and it is the only IP-FRR mechanism that is already standardized. However, LFAs usually cannot protect all traffic in a network even against single link failures and some LFAs may create extra-loops in case of node and multiple failures. LFAs may be applied to reduce lost traffic between the detection of a failure and the completion of IP rerouting, to improve the availability for some traffic aggregates, or to protect all traffic on a link to delay IP routing if that link fails. In this work, we looked at LFA coverage in 10 test networks from an application point of view. Therefore, metrics of interests are traffic loss due to missing LFAs, percentage of end-to-end protected traffic, and percentage of fully protected links. Moreover, we differentiated between general LFAs and those that avoid extra-loops under any condition. In contrast, previous work studied LFA coverage only as percentage of protected destinations and potential extra-loops were not considered.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

بهینه سازی مسیریابی برای شبکه های IP با جایگزین های بدون لوپ

Routing optimization for IP networks with loop-free alternates

الگوریتم مسیریابی تعدیل یافته مبتنی بر ربع صفحه برای ساختار شبکه تراشه سه بعدی تورز

Modified quadrant-based routing algorithm for 3D Torus Network-on-Chip architecture

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

الگوریتم روتینگ بر اساس ربع صفحه جهت معماری شبکه 3D در تراشه 3D

Modified quadrant-based routing algorithm for 3D Torus Network-on-Chip architecture

• برای دانلود رایگان مقاله انگلیسی با فرمت pdf بر روی عنوان انگلیسی مقاله کلیک نمایید.
• برای خرید و دانلود ترجمه فارسی آماده با فرمت ورد، روی عنوان فارسی مقاله کلیک کنید.