ارائه یک معیار بهینه تشکیل خوشه جهت تجمیع داده و انتقال اطلاعات در شبکه های خودرویی موردی

شبکه های اقتضایی خودرویی (vanet) یک فناوری در حال رشد است که بسیاری از دولت ها و سازندگان خودرو را به سمت توسعه ی کاربردهای ایمنی و سرگرمی با هدف فراهم کردن آسایش بیشتر رانندگان، سوق داده است. یکی از مسائل اساسی در این نوع شبکه ها انتشار داده های تولید شده توسط بازه گسترده ای از کاربردهای مختلف است. از یک سو کاربردهای ایمنی به انتشار سریع و تحویل قابل اطمینان داده ها نیاز داشته و از سوی دیگر در کاربردهای غیرایمنی تاخیر بیشتر قابل قبول بوده اما حجم داده های تولید شده، بسیار زیاد خواهد بود. از طرفی، یکی از مهمترین چالش های شبکه های vanet محدودیت پهنای باند در دسترس است. در حقیقت، اگر هر یک از کاربردها، داده های مربوط به خودروها را با یک مکانیزم شخصی، در شبکه منتشر کند، این کار موجب انتشار چندباره ی داده های تکراری شده و پهنای باند موجود را بیهوده اشغال خواهد کرد. به دلیل وجود چنین چالش هایی، طراحی استراتژی های جدید انتشار اطلاعات و تکنیک های جدید تجمیع داده های قابل انتشار در vanet، مورد توجه بیشتر مجامع علمی قرار گرفته است. خوشه بندی به عنوان تکنیکی جهت تشکیل گروهی از گره ها، می تواند با مشارکت در فرآیندهای انتشار و تجمیع داده، کارایی شبکه را تا حد زیادی افزایش دهد. خوشه بندی با ایجاد یک ستون فقرات مجازی در سطح جاده، جابه جایی داده ها را به صورت بهینه فراهم کرده و مصرف منابع محدود مثل پهنای باند را بهبود می بخشد. در سال های اخیر، تکنیک خوشه بندی در شبکه های اقتضایی متحرک (manet) مورد مطالعه قرار گرفته است. اما باتوجه به ویژگی های منحصر به فرد vanetها مثل سرعت بالای گره ها، تغییرات مکرر توپولوژی، مقیاس بزرگ شبکه و مانند آن، طرح های خوشه بندی قدیمی جهت استفاده در vanetها مناسب نیستند. بنابراین نیاز به طراحی روش های جدید خوشه بندی مبتنی بر خصوصیات vanetها احساس می شود. در این پایان نامه، ابتدا به تشریح و ارزیابی نقاط ضعف و قوت رویکردهای موجود خوشه بندی پرداخته شده و سپس ساختاری بهینه جهت خوشه بندی و انتخاب سرخوشه پیشنهاد می شود. در ادامه طرح های مجزایی جهت انتشار اطلاعات، تجمیع داده و مدیریت پهنای باند، مبتنی بر خوشه بندی خودروها، ارائه داده شده و در هر یک از طرح های پیشنهادی، بر اساس کاربرد مورد نظر، معیارهای ترکیبی مختلفی پیشنهاد می شود. علاوه بر این، شبیه سازی جامعی از طرح های پیشنهادی انجام شده است. در شبیه سازی طرح ها، از یک بستر ترکیبی شبیه سازی شامل ابزارهای omnet++، sumo و veins، استفاده شده است. با کمک نتایج شبیه سازی، ایده های مطرح شده با دیگر طرح های موجود مقایسه شده و بهبودهای صورت گرفته مورد ارزیابی قرار می گیرند.