پروژه ارزیابی الگوریتم های هوشمند در مسیریابی شبکه های موبایل  یک پژوهش کامل میباشد و در 6 فصل تنظیم شده است.ا در این پایان نامه  سعی کردیم مجموعه فعالیت های انجام شده برای یافتن مسیر بهینه در شبکه های موبایل با استفاده از خواص الگوریتم ژنتیک و الگوریتم لانه مورچه ای را مورد بررسی و ارزیابی قرار داده و روشی بهینه در این زمینه را بیابیم..شما میتوانید فهرست مطالب پروژه را در ادامه مشاهده نمایید.

پروژه بصورت فایل قابل ویرایش ورد(WORD) در 135 صفحه برای رشته کامپیوتر در پایین همین صفحه قابل دانلود میباشد. شایسته یادآوری است که پروژه از ابتدا تا آخر ویرایش وتنظیم , سکشن بندی (section) ، نوشتن پاورقی (Footnote) و فهرست گذاری کامل شده وآماده تحویل است.

چکیده

امروزه استفاده از شبکه های بی سیم به شکل گسترده ای رو به تزاید است.یکی از انواع این شبکه ها، شبکه های موبایل تک کاره (Mobile ad hoc networks)است. شبکه موبایل Ad hoc به عنوان شبکه های با عمر کوتاه شناخته می شود. توپولوژی بسیار پویا، در دسترس بودن پهنای باند محدود،محدودیت های انرژی و عدم وجود زیرساخت، مسیریابی در این نوع شبکه ها را به چالش کشیده است،بدین جهت یافتن مسیر بهینه در این شبکه ها یک مسئله بسیار مهم به شمار می اید. الگوریتم های الهام گرفته از طبیعت (ازدحام هوش) مانند الگوریتم های بهینه سازی لانه مورچه و همچنین الگوریتم ژنتیک در چند سال اخیر برای حل مسئله مسیریابی شبکه های اختصاصی موبایل معرفی شده اند. در این پروژه سعی کردیم مجموعه فعالیت های انجام شده برای یافتن مسیر بهینه در شبکه های موبایل با استفاده از خواص الگوریتم ژنتیک و الگوریتم لانه مورچه ای را مورد بررسی و ارزیابی قرار داده و روشی بهینه در این زمینه را بیابیم.

واژه های کلیدی:

شبکه های موبایل Ad hoc ،الگوریتم ژنتیک،الگوریتم لانه مورچه ای

فهرست مطالب

فصل اول

مقدمه ای بر شبکه های بی سیم موبایل

1-1-مقدمه ای بر شبکه های بی سیم.. 2

1-2-تقسیم بندی شبکه های بی سیم بر اساس محدوده فرکانس.... 4

1-2-1- شبکه های مادون قرمز. 4

1-2-2-شبکه های لیزری.. 5

1-2-3- شبکه های Wi – Fi5

1-2-4-شبکه های WiMAX.. 5

1-3-شبکه های بیسیم Ad Ho. 6

1-3-1-مزایای شبکه ی ad hoc. 8

1-3-2-خصوصیت های شبکه Ad hoc. 11

1-4-شبکه های موبایل Ad hoc یا MANET. 12

1-4-1-ساختار شبکه های MANET. 14

1-4-2-خصوصیات MANET. 15

1-4-3-کاربردهای شبکه hoc Mobile ad. 16

1-4-4-معایب MANET. 17

1-5- نتیجه گیری.. 18

فصل دوم

مسیریابی در شبکه های موبایل

2-1-مقدمه ای بر مسیریابی.. 20

2-2-مسیریابی در شبکه های Ad hoc. 20

2-3-پروتکل های مسیریابی در شبکه های Mobile Ad hoc. 22

2-3-1-الگوریتم های فعال 23

2-3-2-الگوریتم های واکنشگر 25

2-3-3-الگوریتم های ترکیبی 27

2-3-4-مسیریابی سلسله مراتبی.. 28

2-4- نتیجه گیری.. 29

فصل سوم. 20

بررسی الگوریتم های مسیریابی.. 20

مقدمه. 31

3-1-دیدگاه های الگوریتم های مسیریابی.. 31

3-2-نحوه ی مسیریابی بصورت استاتیک... 32

3-3-انواع پروتکل ها33

3-3-1-پروتکل های Distance Vector34

3-3-2-پروتکل های IP Link State. 35

3-3-3-پروتکل OSPF. 35

3-4-الگوریتم های مسیریابی.. 36

3-4-1-مسیریابی مبتنی بر کیفیت سرویس( QOS)36

3-4-2-مسیریابی چند منظوره. 37

3-4-4-مسیریابی هوشمند. 39

3-5- نتیجه گیری.. 42

فصل چهارم

مسیریابی در شبکه های موبایل بر اساس الگوریتم لانه مورچه

مقدمه. 44

4-2-الگوریتم پایه لانه مورچه ای.. 47

4-3- الگوریتم ساده لانه مورچه ای.. 49

4-4-چرا الگوریتم تخمین بهینه لانه مورچه ای برای شبکه های ad-hoc مناسب هستند؟. 50

4-5-بررسی الگوریتم های مسیریابی مبتنی بر مورچه ها برای MANETs. 51

4-6-الگوریتم های مسیریابی تخت... 51

4-6-1- الگوریتم مسیریابی مبتنی بر لانه مورچه. 52

4-6-2- موریانه. 64

4-6-3-الگوریتم مسیریابی اورژانس احتمالاتی(PERA )65

4-6-4-الگوریتم مسیریابی فوری ویژه(EARA )66

4-6-5-مورچه AODV.. 67

4-7-پروتکل های مسیریابی سلسله مراتبی.. 67

4-7-1-مسیریابی مبتنی بر مورچه متحرک (MABR )68

4-7-2- SDRاتخاذ شده. 69

4-7-3-HOPENT. 69

4-8-الگوریتم ردیابی مورچه برای شبکه های اختصاصی موبایل.. 71

4-8-1-فهرست یا جدول پیشنهادی مسیریابی.. 72

4-8-2-مورچه ها73

4-8-3- کشف مسیر. 73

4-8-4-حفظ مسیر. 75

4-9-محدوده مسیریابی بر اساس پروتکل مسیریابی لانه مورچه ای (TRAC) برای شبکه های موبایل. 76

4-9-1-مروری بر پروتکل TARC.. 76

4-9-2- پروتکل TRAC.. 77

4-9-3-شبیه‌سازی.. 80

4-10- نتیجه گیری.. 81

فصل پنجم

مسیریابی شبکه های موبایل بر اساس الگوریتم ژنتیک

مقدمه. 84

5-1-الگوریتم ژنتیک... 85

چگونگی کارکرد ان.. 87

5-2:مسیریابی QoS در MANET بر اساس الگوریتم ژنتیک... 89

5-2-1 QoS در MANET. 89

5-2-2-نقش GA در مسیریابی QoS در MANET. 91

5-2-3-شبیه‌سازی و نتایج.. 94

5-3:مشکلات کوتاهترین مسیر حرکتی در MANET بر اساس الگوریتم ژنتیک... 99

5-3-1-مشکلات مسیر حرکتی SP. 99

5-3-2-الگوریتم ژنتیکی تخصصی برای مشکلات SP. 100

5-3-3-الگوریتمهای ژنتیکی به همراه برنامه ریزی مهاجرتی.. 103

5-3-4-مطالعه تجربی.. 105

5-3-5-نتایج و بررسی های تجربی اساسی.. 106

5-4- نتیجه گیری.. 114

فصل ششم

ارزیابی و نتیجه گیری

پیوست ها118

منابع.. 121

Abstract116

فهرست شکل ها،نمودارها و جدولها

شکل 1-3: توپولوژی یک شبکه وایمکس، منبع: سایت سیسکو. 6

شکل1-2:تجهیزات قابل حمل در شبکه های Ad hoc‌7

شکل1-3:نحوه ارتباط گره ها در یک حوزه ارتباطی.. 8

شکل1-4:ارتباط گرهa3با خارج از حوزه ارتباطی.. 8

شکل 1-5:چگونگی ارتباط بین دو ایستگاه. 9

شکل 1-6:شناسایی گره ها توسط ایستگاه ها9

شکل 1-7:ارسال داده توسط یک ایستگاه به سمت مقصد. 10

شکل1-8:ایجادمسیر جدید پس از حذف یک ایستگاه میانی.. 10

شکل 1-9:نمونه ای از یک ارتباط multi hop. 11

جدول 2-1:انواع پروتکل های مسیریابی درMANET. 23

شکل 2-1:مثالی از یک دسته بندی.. 29

شکل 4-1:حرکت مورچه ها در یک مسیر مستقیم.. 48

شکل 4-2:حرکت مورچه ها در هنگام برخورد با مانع.. 48

شکل 4-3:انتخاب مسیر CED به عنوان مسیر کوتاهتر. 48

شکل 4-4:برگشت مورچه ها در هنگام برخورد با مانع.. 48

شکل 4-5: فاز کشف مسیر بوسیله FAnt ها53

شکل 4-6: فاز کشف مسیر بوسیله FAnt ها53

شکل 4-7:فلوچارت یک fant56

شکل4-8 :تصویری از چگونگی ایجاد حلقه. 56

جدول 4-1: مدخل نودF. 57

شکل4-9:فلوچارت یک Bant58

نمودار 4-1: مقایسه چهار پروتکل توسط کسری از بسته های تحویل داده موفق به عنوان یک تابعی از زمان مکث. شبیه سازی با 10 اتصال CBR.60

نمودار 4-2:نرخ تحویل ارا با فاصله اطمینان 0.05=α. 60

نمودار 4-3:مقایسه 4پروتکل به وسیله کسری از موفقیت ارسال بیت و بیت مورد نیاز. 61

نمودار 4-4:سربار ara.فاصله اطمینان با =0.05α.شبیه سازی با 10 اتصال CBRو فاصله اطمینان 10 شبیه سازی را اجرا می کند.62

نمودار 4-5:مقایسه 4 پروتکل توسط تعدادی ازبسته های مسیریابی مورد نیاز.شبیه سازی با 10 اتصال CBR 63

نمودار 4-6: سربار ARAدر بسته.با فاصله اطمینان با =0.05α.شبیه سازی با 10 اتصال CBRو فاصله اطمینان 10 شبیه سازی را اجرا می کند.63

شکل 4-10:مثالی از ساختار مقیاس بندی (درجه بندی)شده. 73

شکل 4-11: مراحل پروتکل TARC: (الف) مرحله جستجوی مسیر (ب) مرحله به روز رسانی مقدار فرومون (ج) مرحله تحویل 77

نمودار 4-7: پروتکل TRACبا تعداد مورچه‌های مختلف 1،3،5. 81

شکل 5-1:نمایی از یک کروموزوم. 86

شکل 5-2:مثالی از یک MANET. 90

جدول 5-1:لیستی از گره های مجاور. 90

جدول 5-2:فرمت بیکن.. 91

شکل5-3:پشته پروتکل برای MN(گره های موبایل) و FN(گره های واسط) در MANET. 91

شکل5-4:طراحی مدل GAبر اساس مسیریابی QoS. 92

شکل5-5:مثالی از نقش ماژول GA.. 94

شکل5-6:دو رگه بودن و کشف مسیر جدید. 94

جدول 5-3:پارامترهای شبیه سازی.. 95

شکل5-7:شبیه سازی GAبر اساس مسیریابی QOSبرای 3 گره.95

جدول 5-4:نتایج تاخیر در(میلی ثانیه) با افزایش گره NO.of. 96

نمودار 5-1:تاخیر تعدادی از گره ها V/S. 97

جدول5-5:نتایج تاخیر در(میلی ثانیه) با افزایشنرخ داده. 98

نمودار5-2:تاخیر نرخ داده V/S. 98

شکل 5-8:شبه کدی برایEIGAوHIGAکه در ان نخبه گرایی از یک اندازه استفاده می کند.104

نمودار 5-3:نتایج مقایسه کیفیت راه حل برای EIGAبا اندازه های مختلف جمعیت بیش از (a):توپولوژی سری 2# و (b):توپولوژی سری #4.107

نمودار5-4:نتایج مقایسه کیفیت راه حل برای HIGAبا فواصل مختلف تغییر بیش از (a):توپولوژی سری 3# و (b):توپولوژی سری 4#.109

نمودار5-5:نتایج مقایسه سرعت واکنش به تغییرات برای RIGA,EIGAوHIGA بیش از (a):توپولوژی سری 2# و (b):توپولوژی سری 4#.110

نمودار 5-6:نتایج مقایسه کیفیت راه حل برای RIGA,EIGA،HIGAو راه اندازی مجدد GAبیش از (a):توپولوژی سری 2# و (b):توپولوژی سری 3#.112

نمودار5-7: نتایج مقایسه کیفیت راه حل برای HIGA،MEGA, MRIGAوMIGAبیش از (a):توپولوژی سری 2# و (b):توپولوژی سری 3#.113

جدول 4-6: نتایج ازمایش t-testاز مقایسه GAدر محیط های بدون دور پویا114