Modeling the Connectivity Probability in Wireless Sensor Networks

الموضوعات

علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

The connectivity of a wireless sensor network(WSN)is generally measured by the probability that all the sensors are connected to a sink node (base station) via one or more intermediate nodes. Network connectivity represents a measure of how easily and reliably a packet sent by a node can reach another node in a network. The simulation experiment is investigated by randomly deploying all the nodes in a given area and estimating the connectivity of the whole network. An appropriate connectivity threshold is calculated by a developed modeling and simulation approach and a regression equation is proposed to be used as an estimator to calculate the connectivity threshold for any transmission power or range. Sensors in a WSN can communicate and exchange information with neighbors based on their communication radius. The number of the generated messages are modeled an simulated based on a Poisson and exponential distributions with different rates. The connectivity probability is estimated based on the fundamentals of the Binomial probability distribution. Another approach is used to estimate the network connectivity based on an exact sent messages rate. Different network performance metrics are calculated to evaluate the network behaviors. Various results and solutions are provided and discussed by different simulation experiments. The collected simulation results are utilized mathematically in generating a general regression formula to be used in advance to calculate any required parameter instead of re-running the simulation experiments. These equations are trained with the simulation results to ensure their validity. The equations results are found very accurate and identical to the simulation results. These equations can be easily used to calculate any wanted result without running the simulation experiments.The simulation models are created using Net Logo programming fundamentals.

روابط وملفات

التعريف والنوع

رقم الوثيقة

0068f754-3b0b-4272-9cde-8c04167a1c51

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل ماجيستير

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

994948_1.pdf

بيانات النشر

ترجمة العنوان

نمذجة احتمالية الاتصال في شبكات الاستشعار اللاسلكية

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"سعد طالب حسون الجبوري","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"مريم اياد جبار عبد","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]

اللغة

English

المصدر والدورية

اسم المصدر

Modeling the Connectivity Probability in Wireless Sensor Networks

المحتوى والصفحات

عدد الصفحات

0

ترجمة الملخص

يتم قياس اتصال شبكة المستشعرات اللاسلكية (WSN) بشكل عام باحتمالية توصيل جميع المستشعرات بعقدة الحوض (المحطة الأساسية) عبر عقدة وسيطة واحدة أو أكثر. يمثل اتصال الشبكة مقياسًا لمدى سهولة وموثوقية الحزمة المرسلة بواسطة عقدة يمكن أن تصل إلى عقدة أخرى في الشبكة. يتم التحقيق في تجربة المحاكاة عن طريق النشر العشوائي لجميع العقد في منطقة معينة وتقدير اتصال الشبكة بأكملها. يتم حساب عتبة التوصيل المناسبة من خلال نهج نمذجة ومحاكاة مطور ، ويُقترح استخدام معادلة الانحدار كمقدر لحساب عتبة التوصيل لأي قدرة أو نطاق إرسال. يمكن لأجهزة الاستشعار الموجودة في WSN الاتصال وتبادل المعلومات مع الجيران بناءً على نصف قطر الاتصال الخاص بهم. عدد الرسائل التي تم إنشاؤها على غرار محاكاة بناءً على Poisson والتوزيعات الأسية بمعدلات مختلفة. يتم تقدير احتمالية الاتصال بناءً على أساسيات توزيع الاحتمالية ذات الحدين. يتم استخدام طريقة أخرى لتقدير اتصال الشبكة بناءً على معدل الرسائل المرسلة بدقة. يتم حساب مقاييس أداء الشبكة المختلفة لتقييم سلوكيات الشبكة. يتم تقديم نتائج وحلول مختلفة ومناقشتها من خلال تجارب محاكاة مختلفة. يتم استخدام نتائج المحاكاة المجمعة رياضيًا في إنشاء معادلة انحدار عامة لاستخدامها مسبقًا لحساب أي معلمة مطلوبة بدلاً من إعادة تشغيل تجارب المحاكاة. يتم تدريب هذه المعادلات مع نتائج المحاكاة للتأكد من صحتها. تم العثور على نتائج المعادلات دقيقة للغاية ومطابقة لنتائج المحاكاة. يمكن استخدام هذه المعادلات بسهولة لحساب أي نتيجة مطلوبة دون إجراء تجارب المحاكاة. يتم إنشاء نماذج المحاكاة باستخدام أساسيات برمجة Net Logo.

كلمات الباحثين

Wireless Sensor Networks (WSNs), Network Connectivity, Sink Node, Simulation, Poisson Distribution, Exponential Distribution, Regression Equation, Communication Range, Network Performance

إشراف وإعداد

الإشراف

سعد طالب حسون الجبوري

الإعداد

مريم اياد جبار عبد

الاقتباسات الببليوغرافية