شبکه های حسگر از تعداد زیادی گره تشکیل شده اند که به طور معمول شامل حافظه، پردازنده، منبع تغذیه و یک وسیله ارتباطی می باشند. از ویژگی های این شبکه ها می توان محدودیت پهنای باند و انرژی، احتمال خطای بالا و توان محاسباتی پایین در فرستنده ها را نام برد. یکی از منابع اصلی مصرف انرژی در این شبکه ها مربوط به انتقال داده از طریق فرستنده در هر گره می باشد. روش های کاهش داده با حذف افزونگی موجود در داده های ارسالی که به دلیل همبستگی بین گره ها به وجود می آید، به دنبال کاهش مصرف انرژی و افزایش طول عمر شبکه هستند. در این راستا، در این پایان نامه به بررسی روش هایی چون تجمیع داده و کدینگ منبع توزیع شده می پردازیم. یکی از کاربردهای مهم کدینگ توزیع شده که در این پایان نامه مورد بحث قرار می گیرد، کدینگ ویدیوی توزیع شده است. این کدینگ با برآوردن دو ویژگی مورد نیاز شبکه های حسگر ویدیویی، یعنی مقاومت در برابر خطا و طراحی کدرهای ساده و با مصرف انرژی پایین، به دنبال افزایش فشرده سازی و کاهش داده های ویدیویی روی شبکه است. از میان تحقیقات انجام شده در این زمینه، سه کدکی که بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند، در این پایان نامه بررسی و از میان آنها کدک بدون فیدبک prism شبیه سازی گردیده است. میزان فشرده سازی روش های مبتنی بر کدینگ توزیع شده مستقیما به توانایی تخمین همبستگی بین داده در حال کد و اطلاعات جانبی بستگی دارد. در prism این تخمین در بلوکی به نام طبقه بندی کننده انجام می گیرد. در این پایان نامه با ارائه روشی جدید برای طراحی طبقه بندی کننده، نرخ فشرده سازی prism افزایش یافته است. موضوع دیگر مورد بحث، کدینگ تصویر توزیع شده و ارائه الگوریتمی در این زمینه برای اعمال آن به دو منبع تصویری است. الگوریتم پیشنهاد شده دارای دو فاز آموزش و اصلی است. در فاز آموزش اطلاعاتی در مورد همبستگی مکانی دو منبع به دست می آید و در فاز اصلی بر اساس این همبستگی، تصاویر منابع فشرده می شوند. نتایج بدست آمده برتری روش پیشنهادی نسبت به کدینگ های عادی تصویر مانند jpeg را نشان می دهد.

شبکه های بی سیم مش (wmn) به عنوان یک تکنولوژی امید بخش نقش بسیار مهمی را در نسل آینده شبکههای بیسیم و سیار ایفا خواهند کرد [2]. از ویژگی های این شبکه ها می توان به خود سازماندهی، خود التیامی در گسترش سریع شبکه ، خود تنظیمی ، نگهداری و حفظ آسان شبکه، کم هزینه بودن، مقیاس پذیر و قابل اطمینان بودن سرویس ها و بهبودی ظرفیت شبکه اشاره کرد. به خاطر این ویژگی ها و خصوصیتها، استانداردهای بین المللی مانندieee802.11 , ieee802.15 , ieee802.16 از این توپولوژی به طور به سزایی بهره بردهاند [1,2]. برخلاف شبکههای سلولی که خرابی یک ایستگاه مبنا (bs) در شبکه منجر به قطع ارتباط در ناحیه جفرافیایی بزرگی میشود، در wmn ها حتی اگر تعدادی از گره ها از بین رود، شبکه ارتباطش را همچنان حفظ خواهد کرد و ترافیک توسط دیگر گرهها هدایت می شود [2]. با توجه به برتری های شبکههای بی سیم مش بر سایر شبکههای بی سیم، این شبکه ها در حال توسعه و پیشرفت سریعی هستند و هر روز جای خود را در کاربردهای جدیدتری باز می کنند. یکی از مهم ترین کاربردهای این شبکهها ایجاد زیر ساخت بی سیم برای دسترسی به اینترنت در مناطقی است که زیر ساخت سیمی (فیبر نوری، زوج سیم و کابل کواکس و ...) وجود ندارد. بنابراین در این مناطق از این تکنولوژی که بسیار ارزان تر و سریعتر از پیاده سازی زیر ساخت سیمی است استفاده می شود [1,2]. همچنین با گسترش عظیم شبکه های ad-hoc، wmn ها تبدیل به یک توپولوژی مهم در تکمیل زیر ساخت شبکه های بی سیم شدهاند. آزمایشات و تجربیات بدست آمده از مطالعات و پیاده سازی این شبکه ها، نوید دهنده تحولی بزرگ در شبکه های بی سیم آتی است. علیرغم این که این شبکه ها بر اساس فن آوریهای کنونی قابل پیاده سازی هستند، ولی نمونه های ساخته شده مختلف نشان می دهند که عملکرد این شبکه ها بسیار پایین تر از انتظارات می باشد لذا طراحی مجدد لایه های مختلف wmn ها از اهمیت خاصی برخوردار میباشد [1]. طراحی مسیریاب های مش قابل انعطاف جهت ایجاد یک شبکه زیرساخت قابل اعتماد که مسیریابی ترافیک در کل شبکه را به نحوی مناسب انجام دهند، از اهمیت زیادی برخوردار است لذا ارائه روشها و پروتکلهایی جهت رویارویی با ترافیکهای محلی و گذری در مسیریاب های مش حائز اهمیت خواهد بود [1]. در فصل اول پس از معرفی توپولوژی و معماری شبکه های بی سیم مش به بررسی لایه های شبکه این تکنولوژی میپردازیم و در انتهای این فصل مبحث مدیریت شبکه و طراحی میان لایهای را مطرح می کنیم. در فصل دوم به معرفی مختصر شبکههای wimax پرداخته و در ادامه با معرفی مد مش استاندارد ieee 802.16 و بیان مفهوم زمان بندی ، با جنبههای تحقیقاتی مختلف در این زمینه آشنا خواهیم شد. در فصل سوم به بررسی جزئیات بیشتری از مفهوم زمان بندی توزیعی پرداخته شده است. در ادامه به بررسی ضعف این طرح زمانبندی اشاره شده و کارهای صورت گرفته در این موضوع بیان شده است. در این فصل الگوریتم پیشنهادی نیز بیان شده است. در فصل چهارم به بررسی کارایی شبکه با استفاده از الگوریتم پیشنهادی در مقایسه با حالت استاندارد خواهیم پرداخت.

توان مصرفی همواره یکی از مهمترین منابع در شبکه های بیسیم به شمار می رود زیرا بیسیم بودن نقاط شبکه ایجاب می کند که از یک منبع توان سیار به همراه خود بهره ببرند که قدرت و زمان عملکرد محدودی خواهد داشت. بنابراین مدیریت توان برای کاهش توان مصرفی و افزایش کارایی و عمر شبکه های بیسیم از موضوعات کلیدی این حیطه است. از طرف دیگر استفاده بهینه از منابع توان موجود سبب می شود تا بتوان در مقابل شرایط مخرب محیط انتقال، عملکرد بهتری را بدست آورد. علاوه بر مدیریت منابع توان، انتخاب صحیح نقاط برای تشکیل مسیر میان مبدأ و مقصد نیز از اهمیت فراوانی در بکارگیری شبکه های بیسیم چندگامی برخوردار است. انتخاب صحیح نقاط یا بعبارت دیگر مسیریابی مناسب نیز می تواند در افزایش بازده شبکه و مصرف بهینه ی توان موثر باشد. اگرچه مسئله ی مسیریابی و تخصیص توان بهینه در برخی کارهای میان لایه ای مورد توجه قرار گرفته اند اما تا کنون هیچیک به بررسی توأم این دو مسئله در شبکه های چندگامی در حالت کلی نپرداخته اند و تنها در مورد شبکه های مبتنی بر کدگشایی و ارسال مقاله ای در این زمینه اخیرا منتشر شده که به آن اشاره خواهیم نمود. در این پروژه به بررسی شبکه های رله ی بیسیم چندگامی پرداخته و با تعریف مسئله ی میان لایه ای مسیریابی و تخصیص توان به صورت توأم برای دو استراتژی معمول تقویت و ارسال و کدگشایی و ارسال، به ارائه ی راهکارهایی بهینه پرداخته ایم. در مورد استراتژی تقویت و ارسال تابع هدف را در بهینه سازی، نسبت سیگنال به نویز دریافتی در گره مقصد در نظر گرفتیم و ضمن در نظر گرفتن فرض های ساده کننده به ارائه الگوریتمی زیر بهینه برای مسئله ی مسیریابی و تخصیص توان توأم پرداختیم. تابع هدف در شبکه-های مبتنی بر کدگشایی و ارسال را ماکزیمم اطلاعات متقابل میان منبع و مقصد در نظر گرفتیم که از آن به ظرفیت متقابل میان منبع و مقصد یاد می شود، با تبدیل مسئله به دو زیر مسئله ی مجزا ضمن حفظ بهینه بودن حل، به ارائه راهکار مسیریابی و تخصیص توان بهینه پرداختیم. حل های ارائه شده برای مسئله ی مسیریابی و تخصیص توان توأم یک طراحی میان لایه-ای است که در آن لایه های فیزیکی و شبکه با فراهم آوردن بازخوردهایی برای یکدیگر، امکان انجام بهتر وظایف خود را فراهم می کنند که در نتیجه سبب بهبود کارایی کل شبکه خواهد شد. شبیه سازی های انجام شده بهبود قابل توجهی را نسبت به روش های دیگر نشان می دهند تا آنجا که در اغلب شبیه سازی ها بهره ی توان حاصل نسبت به سایر روش ها بسیار بیشتر از دو می باشد.

در این پایان نامه، ساختار یک مسیریاب برای کاربردهای شبکه روی تراشه، طراحی و شبیه سازی شده و درنهایت، یک شبکه با توپولوژی مش درون fpga پیاده سازی شده است. نتایج شبیه سازی و روال تست سیستم نهایی در فصل های چهارم و پنجم توضیح داده شده و در نهایت راهکارهایی برای تکمیل این پروژه ارائه گردیده اند. بخش اصلی این کار پیاده سازی عملی درون fpga است.

مخابرات مشارکتی برای غلبه بر مشکل استفاده از چندین آنتن در پایانه های سیار برای ایجاد دایورسیتی از طریق ایجاد یک آرایه آنتنی مجازی معرفی شد. با وجود انجام تحقیقات زیاد روی این موضوع و معرفی روش-ها و پروتکل های گوناگون مشارکتی، کماکان این بحث یکی از موضوعات روز در زمینه مخابرات می باشد. توان مصرفی در شبکه های مشارکتی چندگامی، همواره یکی از مهمترین منابع در شبکه های بی سیم به شمار می رود، زیرا گره ها در شبکه های بی سیم باید منابع انرژی خود را نیز به همراه داشته باشند، که توان و زمان عملکرد محدودی خواهد داشت. بنابراین مدیریت توان به منظور کاهش توان مصرفی و بالطبع افزایش عمر شبکه های بی سیم از موضوعات کلیدی در شبکه های بی سیم سیار اقتضایی و سنسوری است. از طرف دیگر استفاده بهینه از منابع توان موجود، موجب دستیابی به عملکرد مناسب تر در مقابل شرایط مخرب محیط انتقال خواهد شد. علاوه بر مدیریت منابع توان، انتخاب صحیح گره ها در تشکیل مسیر میان مبدأ و مقصد نیز در شبکه های چند گامی از اهمیت فراوانی برخوردار است. انتخاب صحیح گره بعدی و یا به عبارتی مسیریابی مناسب نیز نقش به سزایی در افزایش بازدهی شبکه و مصرف بهینه ی توان و پهنای باند خواهد داشت. اگرچه مسئله ی مسیریابی و تخصیص توان بهینه در برخی کارهای میان لایه ای مورد توجه قرار گرفته است، اما تاکنون تحقیقات بسیار کمی در بررسی توأم این دو مسئله در شبکه های چندگامی انجام شده است. در این پروژه به بررسی شبکه های رله ی بی سیم چندگامی پرداخته و با تعریف مسئله ی میان لایه ای مسیریابی و تخصیص توان به صورت توأم برای دو استراتژی معمول تقویت و ارسال و کدگشایی و ارسال، به ارایه ی راهکارهایی بهینه پرداخته ایم. در مورد استراتژی تقویت و ارسال تابع هدف بهینه سازی را نسبت سیگنال به نویز دریافتی در گره مقصد در نظر می گیریم و با در نظر داشتن فرض های ساده کننده به ارائه الگوریتم زیر بهینه ای برای مسئله مسیریابی و تخصیص توان توأم پرداخته شده است. در شبکه های مبتنی بر آشکارسازی و ارسال تابع هدف در مسئله بهینه سازی را کمینه سازی احتمال قطعی کانال چندگامی بین مبدأ و مقصد در نظر می گیریم، که متناظر با بیشینه سازی ظرفیت متقابل کانال میان منبع و مقصد می باشد. کمینه سازی احتمال قطعی در شبکه های چندگامی آشکارسازی و ارسال را در سه نوع کانال(شرایط فیدینگ) مختلف بررسی می نماییم، و رابطه صریح و بسته ای برای تخصیص توان به رله های مسیر روی این کانال ها در نسبت سیگنال به نویزهای بالا بدست می آید. با تبدیل مسئله به دو زیر مسئله ی مجزا ضمن حفظ بهینه بودن حل، به ارائه راهکار مسیریابی و تخصیص توان بهینه توأم می پردازیم. روشهای ارایه شده برای مسئله مسیریابی و تخصیص توان توأم مبتنی بر طرحهای میان لایه ای است، که در آن لایه های فیزیکی و شبکه با فراهم آوردن بازخوردهایی برای یکدیگر، و استفاده از تعاملات مفید بین لایه ای امکان انجام بهتر وظایف خود را فراهم می-کنند، که منجر به بهبود کارایی کلی شبکه خواهد شد. شبیه سازیهای انجام شده بهبود قابل توجهی را در احتمال قطعی حاصل شده نسبت به روشهای دیگر نشان می دهد.

در این پایان نامه دریک شبکه اقتضائی سیار و با فرضیات مشخص برای شبکه ، دو مدل تحرک برای جابجایی گره ها در نظر گرفته شد و چهار معیار تاخیر انتها به انتها، تعداد گام، نرخ تحویل بسته ها و سربار مسیریابی به عنوان ملاک مقایسه عملکرد شبکه محاسبه و مقایسه شدند. از چهار منبع ترافیک cbr ، exponential ، pareto و poisson به عنوان تولید کننده بسته ها استفاده شد. با معیار تاخیر انتها به انتها، در سرعت های مختف منابع رفتارهای متفاوتی از خود نشان می دهند. در سرعت های کمتر از m/s10 ، منابع exponential و pareto عملکرد بهتری دارند و استفاده از آنها جهت ارسال نتیجه بهتری خواهد داشت اما با افزایش سرعت ابتدا ترافیک cbr و سپس poisson تاخیر کمتری برای ارسال دارند. با ملاک تعداد گام، متوجه می شویم که سرعت و نوع ترافیک تاثیری بر این ملاک ندارد و رنج ارسال، توزیع گره ها و مدل تحرک است که مشخص می کند چه تعداد گام جهت رسیدن تا مقصد لازم است. در مدل گام تصادفی فقط رنج ارسال تاثیر داشت در حالیکه به ازای مدل ایستگاه میانی زمان توقف می توانست تا دو گام کاهش و یا افزایش ایجاد بکند. با متریک نرخ تحویل بسته، به جز در سرعت های بسیار کم که ترافیک های exponential و pareto عملکرد چند درصدی بهتری داشتند، ترافیک cbr عملکرد کاملا بهتری داشت و استفاده از آن منطقی تر به نظر می رسد. با افزایش نرخ ارسال (کاهش فاصله بین تولید بسته ها)، عملکرد ترافیک های exponential و pareto کاملا افت کرده و استفاده از آنها عملا غیرمنطقی به نظر می رسد. ترافیک poisson در حالت کلی نرخ تحویل پایینی داشته و توجیه استفاده ندارد. از دید سربار مسیریابی ترافیک poisson سربار کمتری تولید می کند و ترافیک cbr در تمامی سرعت ها بیشترین سربار را دارا می باشد. ترافیک exponential در تمام سرعت ها نسبت به pareto عملکرد بهتری را دارا می باشد.

مخابرات مشارکتی به عنوان یک جهش تکنولوژی بزرگ برای شبکه های بیسیم پهن باند نسل آینده محسوب می شود. برخلاف شبکه های مخابراتی رایج، در شبکه های مشارکتی هر کاربر نه تنها اطلاعات خودش را ارسال می کند بلکه به عنوان یک شریک عمل می کند و اطلاعات متعلق به کاربران دیگر را نیز ارسال می کند. بنابراین با ایجاد مسیرهای مختلف به مقصد و با تسهیم کردن منابع شبکه از قبیل توان و پهنای باند و ایجاد چندگانگی ارسال قابلیت اطمینان ارتباط زیاد می شود و نرخ ارسال بالا می رود. هدف اصلی این رساله افزایش بازدهی مصرف توان شبکه های مخابرات مشارکتی است. در این راستا به حل تعدادی مسئله پرداختیم. دست آوردهای اصلی این رساله به طور خلاصه عبارتند از: مشارکت در لایه های بالای شبکه- ابتدا به تحلیل حداکثر بهره ای که از طریق مشارکت برای پخش داده ها در شبکه قابل حصول است می پردازیم. زمانی که هدف ما کاهش مصرف توان مجموع در شبکه باشد، نشان می دهیم که بهره ناشی از پخش مشارکتی نسبت به پخش غیر مشارکتی محدود است. در ادامه یک شبکه مشارکتی دو بعدی چند پرشی را در نظر می گیریم. برای این شبکه یک الگوریتم مسیریابی مشارکتی چند پرشی با توان بهینه پیشنهاد می دهیم و با فرض اینکه هر گره در مسیر، سیگنال ارسالی به وسیله دو گام قبلی را دریافت می کند، ارسال مشارکتی چند پرشی که از چندگانگی چندپرشی و مشارکتی استفاده می کند را معرفی می کنیم. تخصیص توان رله و گروه بندی در شبکه های مخابرات مشارکتی با کدینگ شبکه-کدینگ شبکه یک تکنیک بسیار موثر در افزایش گذردهی و مقاومت شبکه های مشارکتی است. چالش اساسی موجود در این زمینه این است که بهره گیری از مزایای کدینگ شبکه لایه فیزیکی یا ‎pnc‎ در سناریوی چند-تک پخشی بدون هزینه نیست. در ادامه این رساله ‎pnc‎ را در یک سیستم بی سیم مشارکتی چند-تک پخشی ‎(nc-cc)‎ با یک گره رله مورد بررسی قرار می دهیم و روش های موثری بر اساس تکنیک های تخصیص توان و انتخاب گروه پیشنهاد می دهیم. تخصیص توان ارسالی و انتخاب گره رله بهینه در شبکه های مخابرات مشارکتی با کدینگ شبکه ‎-به دلیل پیچیدگی بالای تحلیل شبکه های ‎nc-cc‎ چند تک-پخشی، در مدل های موجود به بررسی تخصیص توان بهینه ارسال برای گره های فرستنده و رله پرداخته نشده است. در ادامه این رساله از تخصیص توان و انتخاب رله برای افزایش بازدهی شبکه مخابرات مشارکتی با کدینگ شبکه استفاده می کنیم و دو روش با هدف حداکثر کردن حداقل نرخ قابل حصول پیشنهاد می کنیم. اولین روش پیشنهادی تخصیص توان ارسالی بین گره های مبدا و یک گره رله با دو قید متفاوت بر روی محدودیت های توان به نام های محدودیت توان کلی و محدودیت توان انفرادی می باشد. همچنین با ترکیب مکانیزم های لایه فیزیکی و mac‎ یک روش انتخاب رله غیر متمرکز پیشنهاد می کنیم. روش دوم پیشنهادی تخصیص توان رله است که به سادگی نحوه ترکیب سیگنال ها در گره رله را تغییر می دهد. طرح های تخصیص توان پیشنهادی در این رساله به عنوان پایه هایی برای طراحی الگوریتم های تخصیص توان در شبکه های ‎nc-cc‎ محسوب می شوند.

در میان مدل‎های پیشنهاد شده برای مدلسازی مکانیزم دسترسی به کانال بی سیم توزیع شده (dcf) در استاندارد ieee 802.11 اکثر مقالات بر فرض های ساده کننده چون منابع ترافیکی همگن (نرخ‎های ورود بسته یکسان) تمرکز می کنند و تنها تعداد بسیار کمی آن هم فقط بر روی شبکه های با ترافیک‎های غیرهمگن با ترافیک غیراشباع تمرکز می کنند. در این پایان نامه به ارزیابی پارامترهای کیفی در شبکه های اقتضایی مبتنی بر استاندارد ieee802.11 با فرض ترافیک‎های غیرهمگن ( اشباع و غیراشباع) و قرار داشتن تمامی گره ها در برد رادیویی یکدیگر و طول بسته یکسان و نیز با فرض مدل صف m/m/1/k با استفاده از زنجیره های مارکوف می‎پردازیم. مدل ریاضی ارائه شده در این پایان نامه امکان محاسبه پارامترهای گذردهی (در سطح گره و شبکه) و تاخیر(شامل زمان سرویس و تاخیر صف) را می دهد. در انتها نتایج شبیه سازی تاثیر حضور منابع ترافیکی متفاوت بر روی یکدیگر و نیز درستی مدل پیشنهادی برای تعداد متغیری از گره‎ها تحت بارهای متفاوت شبکه را نشان می دهد.

شبکه های اقتضایی بی سیم مبتنی بر ieee 802.11 به علت عدم نیاز به زیرساخت، کوتاه بودن زمان راه اندازی و در دسترس بودن دارای محبوبیت زیادی هستند. امروزه عموم رایانه های کیفی، تلفن های همراه و تبلت ها مجهز به کارت های شبکه مبتنی بر استاندارد ieee 802.11 هستند. با افزایش استفاده از شبکه های اقتضایی، این شبکه ها بستر مناسبی برای انتقال انواع سرویس های اینترنتی مانند www، ftp، ... و نیز ارتباطات تعاملی مانند ارتباطات صوتی و تصویری شده اند. هریک از این کاربردها نیازمند کیفیتی متمایز هستند و ارائه سرویس با کیفیت مطلوب به هر یک از آنها مستلزم شناخت و تحلیل تأثیر آنها بر میزان کارآیی و پارامترهای کیفی شبکه است. این مهم نیز نیازمند شناخت سرویس دهی گره ها با در نظر گرفتن مدل های مختلف ترافیکی است. امروزه در این شبکه ها ارتباطات چندرسانه ای اهمیت بسزایی دارد. مهمترین پارامتر کیفی این ارتباطات تأخیر است. با توجه به اهمیت این پارامتر، در این رساله تاکید بیشتری بر پارامتر تأخیر شده است. در این رساله با در نظر گرفتن مدل های مختلف ترافیکی، اثر هر یک از آنها بر پارامتر تأخیر در شبکه های اقتضایی مبتنی بر ieee 802.11 تحلیل شده است. برای این منظور ابتدا با فرض جریان ورودی پواسون و با فرض مدل صف m/g/1، تأخیر سرویس در حالت تک گامی تحلیل شده است. نشان داده ایم که زمان سرویس در این حالت از توزیع نرمال تبعیت می کند. در ادامه در راستای تحلیل اثر انواع مدل های ترافیکی بر پارامتر تأخیر و مقایسه ی آنها با یکدیگر از نظریه پهنای باند موثر/ ظرفیت موثر استفاده شده است. در این تحلیل ابتدا یک مدل ظرفیت موثر جدید برای شبکه های اقتضایی بی سیم مبتنی بر ieee 802.11 ارائه شده است. سپس برای هر یک از مدل های ترافیکی کران بالای تأخیر در حالت تک گامی به دست آمده است. در ادامه با اثبات یک قضیه کران بالای تأخیر در حالت چند گامی نیز محاسبه شده است. در انتها نیز با استفاده از مدل ظرفیت موثر ارائه شده یک الگوریتم کنترل پذیرش در حالت تک گامی و چند گامی برای این نوع شبکه ها ارائه و بر پروتکلaodv پیاده سازی شده است. به منظور تصدیق نتایج تحلیل و الگوریتم های ارائه شده، در کلیه بخش ها شبیه سازی های متعددی با نرم افزار ns2 انجام شده است. مقایسه ی نتایج تحلیل با شبیه سازی ها نشان از دقت تحلیل ها و مدل های ارائه شده و نیز کارآمدی الگوریتم کنترل پذیرش ارائه شده دارد.

پروتکل های مسیریابی امنیتی موجود در شبکه های اقتضایی نمی توانند ناشناسی ، پیوند ناپذیری و مشاهده ناپذیری را به طور کامل در اختیار کاربران قرار بدهند. ازاین رو در این پایان نامه، پروتکلی را برای فراهم کردن این امکانات و همچنین حل مشکل آنالیز ترافیک طراحی کرده ایم. در این پروتکل از گره های مخلوط برای مقابله با آنالیز ترافیک استفاده می کنیم. ابتدا با به کارگیری طرح امضای گروه، گره های موجود در شبکه همدیگر را اصالت سنجی کرده و کلیدهای نشست را میان خودشان ردوبدل می کنند. سپس مسیر بهینه را به صورت ناشناس بین گر? مبدأ و مقصد برقرار می کنیم و از بین گره هایی که در مسیر وجود دارند، حداکثر دو گره را به عنوان گر? مخلوط به صورت تصادفی انتخاب می کنیم. این گره های مخلوط پس از دریافت بسته های داده، زمانی را بین صفر تا ده میلی ثانیه صبر می کنند و سپس بسته ها را به سمت گره بعدی ارسال می کنند. با شبیه سازی این پروتکل نیز به این نتیجه رسیدیم که این پروتکل عملکرد نسبتاً قابل قبولی در برابر تأخیر، گذردهی و همچنین تلفات بسته ها در شبکه دارد.

با توجه به قابلیت های جالب پروتکل can و در دسترس بودن کنترل کننده های ارزان قیمت از سازنده های مختلف، همچنین سادگی پیاده سازی آن، پروتکل can امروزه نه تنها در سیستم های حمل و نقل(خودروها، کامیون ها و اتوبوس ها، تجهیزات کشاورزی، کشتی ها، هواپیما و آسانسورها) بلکه در انواع ماشین ها مانند نساجی، بسته بندی، کاغذسازی، تجهیزات داروسازی و سیستم های کنترل ریونها استفاده می شودcan جهت برقراری شبکه بین دستگاه های هوشمند طراحی شده است باوجود استانداردهایی جهت پروتکل های لایه بالایی، شبکه های مبتنی بر can یک راه حل خوب برای پیاده سازی سیستم های اتوماسیون گسترده هستند. can یک پروتکل csma/cd است پیام های با طول 8 بابت یا کمتر که بر اساس شناسه آنها اولویت بندی شده اند از طریق یک شبکه سریال انتقال می یابند معماری شبکه به صورت multi mastcr می باشد مکانیسم های تشخیص خطا از جمله تشخیص خطاهای crc، 15 بینی، درستی انتقال داده ها را تضمین می کند. هدف از ارائه این رساله پیاده سازی و طراحی یک سیستم کنترل گسترده آزمایشگاهی مبتنی بر پروتکل can می باشد. در این پیاده سازی، از تراشه pca82c250 جهت زیر لایه pma از لایه فیزیکی و از میکروکنترلرp80c592fha که داراری کنترل کننده basic can می باشد، جهت پردازشگر مرکزی هر گره استفاده شده است. شبکه ایجاد شده متشکل از 3 گره می باشد که دو گره آن به عنوان کنترل کننده عمل می کنند و گره دیگر وظیفه برقراری ارتباط بین شبکه can و کامپیوتر را، از طریق پورت سریال rs232 به عهده دارد