ترجمه و مقایسه روشهای تحمل‌پذیر خطا برای کشف و ترمیم خطای خوشه بندی شبکه های سنسور بی سیم

مقالات

Energy-Efficient Fault-Tolerant Mechanism for
Clustered Wireless Sensor Networks

A Fault-recovery Routing Approach for
Loop-based Clustering WSN

Fault-Tolerant Clustering of Wireless Sensor
Networks

چکیده: در طی سالهای اخیر تحقیقات قابل توجهی در شبکه های سنسور برای کاربردهای نظامی و غیر نظامی انجام شده است. سنسورها عمدتاً محدودیت در انرژی دارند. بنابراین مدیریت کار آمد برای طول عمر سیستم در شبکه تعیین کننده می باشد. توان سنسور نمی تواند از ارتباط دور جهت رسیدن به منبع دور پشتیبانی کند. بنابراین آنها برای ارسال به معماری چند قطعه ای نیاز دارند. یک راه کارآمد که طول عمر سیستم را بالا ببرد، تفکیک شبکه به خوشه های متمایز می باشد که سرخوشه در این خوشه ها توان بالایی دارد. خوشه‌بندی یك توپولوژی كنترل كارآمد و پروتوكل ارتباط در شبكه‌هایی سنسور می‌باشد. با وجود اینكه سنسورها در محیطهای ناامن مثل میدان جنگ و جنگل و... گسترده شده‌اند و محدودیتهای از جمله محدودیت منابع و حجم‌كاری نامتوازن بین گره‌ها باعث شد كه خوشه‌ آسیب‌پذیر بوده و دارای خطا و اشتباه در ارتباط می باشد. به هرحال خرابی با سطح بالاتر در روشهای سلسله مراتبی مثل خرابی سرخوشه خسارت زیادی به سیستم وارد می کند. زیرا توسط آنها دسترسی به دیگر گره های زیر شاخه خودش محدود می شود. بنابراین نیاز شدید جهت بهبود قدرت مكانیزمهای تحمل‌پذیر خطای در كاربردهای واقعی شبكه‌های سنسور است.

سه روش برای اینکار پیشنهاد شده است:

1. روش مقاله اول مکانیزمی را جهت مقابله با خرابی سرخوشه پیشنهاد می کنیم، این مکانیزم در مقابل خرابی سر خوشه سعی می کند گرهای زیرشاخه آن را بازیابی کند و موجب افزایش کارائی شبکه شود.
2. روش مقاله دوم مكانیزم توزیع شده تحمل‌پذیر خطا برای شبكه‌های سنسور كه CMATO (مكانیزم تحمل‌پذیر خطا بر پایه عضو خوشه) نامیده شده است در مکانیزم CMATO گره‌های داخل خوشه موقع پردازش ارسالهای سرخوشه‌های همسایه را استراق سمع می‌كند. موقعیكه سرخوشه خراب می‌شود و ارتباط از سرخوشه قطع شود، اعضاء خوشه آن را كشف می‌كنند، باید بتواند خودشان را به خوشه مجاور برای ترمیم انتقال دهد.
3. روش مقاله سوم در این روش خوشه‌بندی مبنی بر حلقه برای WSN با یك مكانیزم بهبود یافته ارائه شده. که براساس مشخصات گردش داده‌های WSN است. یك الگوریتم برای آزاد كردن گام اطلاعاتی از گره Sink به همه گره های در یك راه كاملاً توزیع شده طراحی می كنیم و پروتوكل مسیریابی مبنی بر اطلاعات طراحی می کنیم. با توجه به ترمیم خرابی در این مقاله یک الگوریتم ترمیم برای غلبه بر خرابی گره و خرابی ارتباط پیشنهادمی كنیم.