وبلاگ

این شبیه­ساز از روش طراحی شئ­گرای تبعیت می­ کند و همه موجودیت­های شبکه حسگر زیر آب در قالب کلاس­های C++ پیاده­سازی شده ­اند.کلاس­های موجود در این شبیه­ساز را می­توان به صورت زیر دسته­بندی نمود. این شبیه­ساز حاوی کد­ها وکلاس­هایی برای شبیه­سازی گره­های حسگر بی­سیم زیر آب، تولید ترافیک، کلاس­­های شبیه­سازی کانال­ها، شبیه­سازی تضعیف سیگنال، پروتکل­های لایه­ی کنترل دسترسی به رسانه^[۶۴] و کلاس­های مربوط به پروتکل­های مسیر­یابی می­باشد. در حال حاضر پروتکل­های MAC موجود در این شبیه­ساز عبارتند از: BroadcastMac، TMAC، Aloha، Slotted FAMA، UWANMAC، RMAC. پروتکل­های مسیریابی نیز در Aqua-Sim عبارتند از DBR، HH-VBF، VBF.

۴-۳- معرفی معیار­های بررسی کارایی سیستم
روش­های ارزیابی مختلفی در زمینه­ کنترل توپولوژی مورد استفاده قرار گرفته است. در ادامه به معرفی­ این معیار­ها خواهیم پرداخت.
۴-۳-۱- پوشش حجمی نرمال شده^[۶۵]
پوشش حجمی نرمال شده (NVC) میزان فضای اشغال شده توسط گره­ها نسبت به کل فضا تعریف می­ شود [۵۰]. در این پایان نامه NVC میزان پوشش POIها نسبت به کل POIها تعریف می­ شود. NVC طبق رابطه­ ۴- ۱به دست می ­آید. در این رابطه P_i مجموعه نقاط پوشش داده شده توسطi امین گره است و S مجموعه­ تمامی POIها است. NVC یک عدد حقیقی مثبت با حد بالای ۱ است. هنگامی که مقدار آن ۱ باشد به معنای پوشش کامل POIها توسط گره­ها است.

اگر رابطه ۴- ۲ برقرار باشد، نقطه­ی p در موقعیت (x_p, y_p, z_p) پوشش داده شده در نظر گرفته می­ شود.

۴-۳-۲- میانگین مسافت طی شده^[۶۶] (ADT)
یک معیار ارزیابی عملکرد در این مسئله، میانگین مسافت طی شده (ADT)گره­ها می­باشد. [۵۱]. حرکت انرژی زیادی مصرف می­ کند. کاهش مسافت طی شده در گره­ها می ­تواند طول­ عمر شبکه­ را افزایش دهد. فرض کنید کل مسافت طی شده توسط گره تا زمان t باشد. میانگین مسافت طی شده­ N گره تا زمان t از رابطه ۴- ۳ به دست می ­آید. همانطور که مشخص است هرچه مقدار ADT کمتر باشد، بهتر است.

۴-۳-۳- میانگین درجه ­ی همسایگی^[۶۷] (AND)
معیار دیگری که در این پایان نامه استفاده شده است میانگین درجه همسایگی گره­ها است. همانطور که ذکر شد درجه­ گره­ها در محیط باید محدود باشد. همچنین استفاده از درجه همسایگی پایین­تر میزان تداخلات را کاهش می­دهد. در ادامه نشان داده شده که با محدود ساختن درجه­ گره­ها به پوشش بیشتری در محیط نیز دست خواهیم یافت. پس میانگین درجه­ همسایگی یک معیار ارزیابی مهم محسوب می­ شود.
۴-۳-۴- زمان استقرار^[۶۸] (DT)
زمان سپری شده از قرارگیری اولیه­ AUVها در محیط ناشناخته تا زمانی که تمامی گره­ها در مکان خود ثابت­ شوند، زمان استقرار نام دارد. این معیاردر موقعیت­هایی مانند کاربردهای نظامی، که سرعت عمل گره­ها ضروری است، حائز اهمیت بسیاری است.
۴-۴- نتایج کنترل توپولوژی با هدف پوشش سراسری
در این بخش به بررسی و ارزیابی نتایج کنترل توپولوژی با هدف پوشش سراسری خواهیم پرداخت. در ابتدا با آزمایشی سعی داریم برای یک محیط با اندازه مشخص و AUVهایی با شعاع ارتباطی معین، تعداد AUV لازم برای رسیدن به پوشش مناسب در محیط را به دست آوریم. سپس در شرایط محیطی یکسان (اندازه محیط، شعاع ارتباطی و تعداد گره­ها) یک آزمایش در دو حالت کنترل و عدم کنترل درجه همسایگی صورت گرفته است. در آزمایشات سوم و چهارم تاثیر از کار افتادن چند AUV و وجود خطای مکانیابی در AUVها مورد بررسی قرار داده است. در آزمایش پنجم سعی داریم با اصلاحاتی در الگوریتم آن را کمی بهبود دهیم و نتایج را مورد بررسی قرار دهیم. در انتها روش­های ارائه شده را با روش معرفی شده در [۴۵] مقایسه خواهیم نمود. قبل از بیان آزمایشات لازم به ذکر است تمامی آزمایشات در این فصل از جدول ۴-۱برای پارامترهای الگوریتم ژنتیک استفاده می­نمایند. در فصل گذشته تمامی این پارامترها توصیف شده است.
جدول ۴-۱- پارامترهای مورد نیاز در الگوریتم ژنتیک