پروتکل چندکاناله انرژی کارا و مستقل برای کنترل دسترسی به رسانه در شبکه های حسگر بی سیم

طراحی بهینه ی لایه کنترل دسترسی به رسانه ی انتقال (mac) یکی از چالش های مهم در طراحی پشته پروتکل شبکه های حسگر بی سیم است. هماهنگ سازی خواب و بیداری گره ها، سربار انجام این کار، تصادم فریم ها، مصرف انرژی جهت ارسال(های) مجدد، تخصیص کانال به رادیو(ها)ی گره ها جهت کاهش تداخل از جمله مسائلی است که در لایه دسترسی به رسانه ی شبکه های حسگر بی سیم مطرح است. در این تحقیق ابتدا مسائل و چالش های مربوط به لایه کنترل دسترسی شبکه های حسگر بی سیم بررسی شده، سپس پروتکل های کنترل دسترسی چند کاناله موجود مورد تجزیه تحلیل و مقایسه قرار گرفته است. پس از آن، سیستم حدنصاب (quorum) نامتقارن جدیدی به نام dygrid، با چرخه وظیفه ی پایین ارائه شده است. حدنصاب پیشنهادی با حدنصاب های دیگر مورد مقایسه قرار گرفته و تحلیل های نظری نشان داده که حدنصاب پیشنهادی از نظر حداقل چرخه وظیفه، حساسیت شبکه و تنوع تعداد ملاقات ها، دارای مزایایی نسبت به دیگر حدنصاب ها است. در ادامه، با بهره گیری از سیستم حدنصاب پیشنهادی، پروتکلی وفقی، مبتنی بر استفاده از چند کانال در لایه دسترسی به رسانه، جهت صرفه جویی در انرژی و هم چنین افزایش گذردهی شبکه حسگر پیشنهاد شده است. این روش با تأکید بر کاربردهای جمع آوری داده از گره های حسگر پخش شده در محیط بنا نهاده شده ولی می تواند برای کاربردهای انتشار داده نیز مورد بهره برداری قرار گیرد. برای ارزیابی کارایی پروتکل کنترل دسترسی پیشنهادی (queenmac) تحلیل های نظری و شبیه سازی های گسترده ای انجام شده است. انتقال داده همه پخشی در شبکه های مبتنی بر حدنصاب در این رساله مورد تحقیق و تجزیه تحلیل نظری قرار گرفته و روش هایی برای آن نیز ارائه گردیده است. در ادامه ی رساله، نحوه ی انتقال داده های حجیم به صورت بلادرنگ توسط گره های opal مورد ارزیابی قرار گرفته است. پروتکل 3mu بدین منظور تهیه و پیاده سازی شده و کارایی آن در سناریوهای مختلف بررسی شده است. نتایج نشان داده که 3mu با بکارگیری گره های opal توانسته به گذردهی بیش از چهار برابر کارهای مشابه دست یابد.