امير خورسندي
امروزه با گسترش شبکه و کاربردهای آن از جمله شبکههای حسگر بیسیم و اینترنت اشیاء، شاهد ارائه سیستمهای هوشمند و خدمات جدیدی هستیم که سبب افزایش کیفیت زندگی بشر در زمینههای مختلف شدهاند. از جمله این موارد میتوان به برقراری ارتباط بین خودروها در سیستمهای حملونقل هوشمند به منظور تشکیل یک شبکه جمعآوری اطلاعات ترافیکی و ارائه خدماتی مانند کنترل ترافیک و مسیریابی اشاره نمود که در سالهای اخیر توجه زیادی را به خود جلب کرده است. یکی از روشهای برقراری ارتباط بین خودروها که در آن خودروها بهصورت مستقل و بدون نیاز به زیرساخت شبکه مجزا عملیات انتقال اطلاعات را انجام میدهند، شبکه اقتضایی بینخودرویی است که زیر دستهای از شبکههای اقتضایی متحرک به شمار میرود. در شبکه اقتضایی بینخودرویی مانند سایر شبکههای اقتضایی، زیرساخت ثابت و مشخصی برای ایجاد شبکه و برقراری ارتباط میان خودروها وجود ندارد. لذا گرهها باید بتوانند بهصورت مستقل اقدام به برقراری ارتباط با سایر خودروها کنند. همچنین هر خودرو بایستی در این شبکه، عملیات مسیریابی بستههای پیام را درون شبکه نیز انجام دهد. البته ویژگی اصلی این شبکهها که آنها را از دیگر شبکههای اقتضایی سیار متمایز میکند، سرعت حرکت بیشتر، دسترسی کافی به منبع انرژی و مسیرهای قابل پیشبینی گرهها است.
پروتکلهای متعددی برای بهینهسازی چالشهای موجود در این شبکهها ارائه شدهاند که برای ارائهی سرویسهایی مانند تقسیم عادلانه کانال رسانه، مسیریابی سریع و افزایش امنیت مورد استفاده قرار میگیرند. ولی به دلیل تغییر سرعت و سرعت زیاد خودروهای درون یک بزرگراه، شبکههای اقتضایی بینخودرویی با چالش ناپایداری همبندی شبکه مواجه هستند که حفظ ارتباط در این شبکه را دشوار میسازد. لذا پایدارسازی شبکههای اقتضایی بینخودرویی مهمترین چالش در این شبکهها است که رفع آن میتواند به حل چالشهای دیگر نیز کمک نماید. یکی از روشهای پایدارسازی این شبکهها، خوشهبندی و انتخاب سرخوشهی مناسب برای خوشهها میباشد بهگونهای که به ایجاد خوشهی پایدارتر کمک نماید. با توجه به چالشهای موجود در انتخاب سرخوشهی مناسب برای شبکهی ناپایدار خودرویی، در این پژوهش سعی خواهد شد تا ویژگیهای ذاتی شبکههای بینخودرویی و عوامل موثر در ناپایداری این شبکهها مورد بررسی قرار گیرند. همچنین پروتکلهای ارائه شده پیشین برای انتخاب سرخوشهی شایسته در شبکههای اقتضایی بینخودرویی بررسی میشوند و نقاط قوت و ضعف آنها در شرایط مختلف مورد ارزیابی قرار میگیرد.
با توجه به مدلهای حرکت خودروها و قوانین حاکم بر بزرگراهها، در این پایاننامه روش جدیدی برای انتخاب سرخوشه ارائه میگردد. در این روش با در نظر گرفتن پارامترهای جامعتری که توصیف کننده تغییرات مکانی خودروها در این شبکهها هستند، سعی خواهد شد سرخوشهی شایستهتر برای خوشهها انتخاب گردد تا پایداری خوشهها در این شبکهها افزایش یابد. این انتخاب براساس پارامترهای تفاوت سرعت، میانگین فاصله و مدت زمان اتصال در بین همسایههای هر گره محاسبه میگردد. سپس با استفاده از سیستم منطق فازی، شایستگی یا وزن خودروها براساس پارامترهای ذکر شده محاسبه میشود و خودروهایی که کمترین وزن را دارند بهعنوان سرخوشه انتخاب میگردند. شبیهسازی روش پیشنهادی بر روی محیط بزرگراه با میانگین سرعتهای متفاوت بهوسیلهی نرمافزارهای OMNET++ و SUMO انجام شده است. نتایج بهدست آمده از شبیهسازی، کاهش تقریباً ??.? درصدی نرخ تولید سرخوشه و ??.? درصدی میانگین تغییر وضعیت خودروها را نسبت به کارهای پیشین نشان میدهد که بیانگر پایداری بیشتر خوشههای ایجاد شده به روش پیشنهادی میباشد

