การปรบปรงโพรโทคอลเอโอดวสาหรบเครอขายเซนเซอรไรสาย Modified AODV Protocol for Wireless Sensor Networks

ภาคภม มโนยทธ Parkpoom Manoyut

วทยานพนธนสาหรบการศกษาตามหลกสตรปรญญา วศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวชาวศวกรรมคอมพวเตอร

มหาวทยาลยสงขลานครนทร A Thesis Submitted in Fulfillment of the Requirements for the Degree of

Master of Engineering in Computer Engineering Prince of Songkla University

ป พ.ศ. 2555 ลขสทธของมหาวทยาลยสงขลานครนทร

(3)  

........................................................

(ศาสตราจารย ดร.อมรรตน พงศดารา)

คณบดบณฑตวทยาลย

ชอวทยานพนธ การปรบปรงโพรโทคอลเอโอดวสาหรบเครอขายเซนเซอรไรสาย ผเขยน นายภาคภม มโนยทธ สาขาวชา วศวกรรมคอมพวเตอร

บณฑตวทยาลย มหาวทยาลยสงขลานครนทร อนมตใหนบวทยานพนธฉบบนสาหรบการศกษา ตามหลกสตรปรญญาวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต สาขาวศวกรรมคอมพวเตอร

อาจารยทปรกษาวทยานพนธหลก

................................................................

(ผชวยศาสตราจารย ดร.วรรณรช สนตอมรทต)

คณะกรรมการสอบ

............................................ประธานกรรมการ

(ดร.สกณา เจรญปญญาศกด)

..........................................................กรรมการ

(ดร.เดอนเพญ กชกรจารพงศ)

..........................................................กรรมการ

(ผชวยศาสตราจารย ดร.วรรณรช สนตอมรทต)

(4)  

ลงชอ_________________________________ ( ผชวยศาสตราจารย ดร.วรรณรช สนตอมรทต )

อาจารยทปรกษาวทยานพนธ

ลงชอ_________________________________ (นายภาคภม มโนยทธ )

นกศกษา

ขอรบรองวา ผลงานวจยนเปนผลมาจาการศกษาวจยของนกศกษาเอง และขอขอบคณผทมสวนเกยวของทกทานไว ณ ทน

(5)  

ลงชอ_________________________________ (นายภาคภม มโนยทธ )

นกศกษา

ขาพเจาขอรบรองวา ผลงานวจยนไมเคยเปนสวนหนงในการอนมตปรญญาใน

ระดบใดมากอน และไมไดถกใชในการยนขออนมตปรญญาในขณะน

(6)  

ชอวทยานพนธ การปรบปรงโพรโทคอลเอโอดวสาหรบเครอขายเซนเซอรไรสาย ผเขยน นายภาคภม มโนยทธ สาขาวชา วศวกรรมคอมพวเตอร ปการศกษา 2555

บทคดยอ ในปจจบนเครอขายเซนเซอรไรสายถกนามาประยกตใชงานกนเปนจานวนมาก

ไดแก การเฝาตรวจวดทางกายภาพในงานดานการเกษตร และการเฝาระวงสขภาพในงานทางดานการแพทย เปนตน แตเนองดวยขอจากดดานพลงงานของโหนดซงเปนอปกรณหลกทใชในเครอขาย ทาใหจาเปนทจะตองมการพฒนาโพรโทคอลใหใชพลงงานอยางมประสทธภาพ หรอลดจานวนแพกเกจในการสอสารลง เพอทาใหระบบเครอขายสามารถทางานไดนานขน

งานวจยนจงไดนาเสนอวธการลดจานวนแพกเกจของขนตอนการซอมแซมเสนทางในโพรโทคอลคนหาเสนทางเอโอดว (Ad-hoc On-demand distance vector, AODV) ทซงไดรบความนยมนามาใชงานในเครอขายเซนเซอรไรสาย โพรโทคอลเอโอดวทปรบปรงใหมนถกทดสอบการทางานดวยโปรแกรมจาลองเครอขาย Network Simulation 2 (NS-2) และกาหนดใหรปแบบของเครอขายทใชทดสอบเปนแบบเคลอนทได จากผลการทดลองพบวาโพรโทคอลเอโอดวใหมนสามารถลดจานวนแพกเกจได 17 เปอรเซนตเมอเทยบกบโพรโทคอลเอโอดวแบบด งเดม นอกจากนโพรโทคอลเอโอดวทปรบปรงใหมยงชวยลดคาหนวงเวลาของการคนหาเสนทางไดสงถง 57 เปอรเซนต

(7)  

Thesis Title Modified AODV Protocol for Wireless Sensor Networks Author Mr. Parkpoom Manoyut Major Program Computer Engineering Academic Year 2012

ABSTRACT Wireless sensor networks have been widely deployed in many applications such

as physical monitoring in an agricultural system and health care monitoring in a medical system and so on. However, a node which is the major equipment in wireless sensor networks has a power limit. Therefore, most research works in wireless sensor networks are energy efficient network protocol development or package transmission reduction in order to prolong the network life-time.

In this thesis, we propose the method to reduce the number of packet transmission in the local repair of Ad-hoc On-demand distance vector (AODV) protocol which is widely used in wireless sensor networks. Our developed AODV protocol has been simulated using Network Simulation 2 (NS-2). The networks having mobile nodes have been used to experiment our protocol. From the experimental results, we can reduce the number of packet transmission at about 17% compared to the original AODV. In addition, the results also report the routing latency improvement by 57%.

(9)

 

สารบญ

หนา

บทคดยอ ......................................................................................................................................... (6) 

กตตกรรมประกาศ .......................................................................................................................... (8) 

สารบญ ........................................................................................................................................... (9) 

รายการตาราง ............................................................................................................................... (11) 

รายการภาพประกอบ .................................................................................................................... (12) 

บทท 1 บทนา ................................................................................................................................... 1

1.1 ความสาคญและทมาของวทยานพนธ .................................................................................... 1 

1.2 การตรวจเอกสาร ................................................................................................................... 2 

1.3 วตถประสงคของวทยานพนธ................................................................................................ 3 

1.4 ขอบเขตการวจย ..................................................................................................................... 3 

1.5 ขนตอนและวธดาเนนงานวจย ............................................................................................... 4 

1.6 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ ................................................................................................... 4 

1.7 อปกรณและสถานทวจย ........................................................................................................ 4 

บทท 2 ทฤษฎและหลกการ .............................................................................................................. 5 

2.1 แนะนาเครอขายเซนเซอรไรสาย ........................................................................................... 5 

2.2 โพรโทคอล AODV ............................................................................................................... 5 

2.3 การตรวจสอบสถานะของการเชอมตอ ................................................................................ 23 

บทท 3 การพฒนาโพรโทคอล AODV ........................................................................................... 24 

3.1 การพฒนากระบวนการซอมแซมเสนทาง Local repair ในโพรโทคอล AODV .................. 24 

3.2 การปรบปรงเสนทางใหมระยะทางทสนกวาเสนทางทใชงานเดม ...................................... 31  

(10)

 

สารบญ (ตอ)

หนา

บทท 4 ผลการทดสอบ ................................................................................................................... 38 

4.1 การหาคาจานวนโหนดทเหมาะสมตอพนทททาการทดสอบ .............................................. 39 

4.2 การหาคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงทเหมาะสม ................. 43 

4.3 การเปรยบเทยบโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบโพรโทคอล AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair .......................................................................................... 47 

4.4 การเปรยบเทยบโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบโพรโทคอล AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair และการเลอกใชเสนทางทสนทสด ................................... 50 

บทท 5 บทสรป ปญหาและขอเสนอแนะ ....................................................................................... 52 

5.1 บทนา ................................................................................................................................... 52 

5.2 บทสรปของการทาวทยานพนธ ........................................................................................... 52 

5.3 ปญหาและอปสรรคของการทาวทยานพนธ ........................................................................ 53 

5.4 ขอเสนอแนะ ........................................................................................................................ 53 

บรรณานกรม ................................................................................................................................... 54

อภธานศพท ..................................................................................................................................... 56

ภาคผนวก ........................................................................................................................................ 58 

ภาคผนวก ก วธการตดตง NS-2 ............................................................................................... 59 

ภาคผนวก ข การใชงาน NS-2 เพอจาลองการทางานของโพรโทคอล AODV เบองตน ........... 62 

ภาคผนวก ค ผลการทดสอบระบบเพมเตม ............................................................................... 69 

ภาคผนวก ง การตพมพเผยแพรวทยานพนธ ............................................................................ 72 

ประวตผเขยน .................................................................................................................................. 87 

(11)

 

รายการตาราง

หนา

ตารางท 2-1 รายละเอยดการจดเกบขอมลภายในตารางเสนทาง ..................................................... 7 ตารางท 2-2 รายละเอยดแตละสวนภายในขอความ RREQ ............................................................ 8 ตารางท 2-3 รายละเอยดแตละสวนภายในขอความ RREP ............................................................. 9 ตารางท 2-4 รายละเอยดแตละสวนภายในขอความ RRER .......................................................... 11 ตารางท 4-1 พารามเตอรพนฐานเพอใชในการหาคาจานวนโหนดทเหมาะสมตอพนทททดสอบ 39 ตารางท 4-2 พารามเตอรพนฐานในการหาคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนด

ขางเคยงทเหมาะสม .................................................................................................. 43 ตารางท 4-3 พารามเตอรพนฐานในการเปรยบเทยบโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบโพรโท

คอล AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair ................................. 47 ตารางท 4-4 แสดงการเปรยบเทยบผลทไดจากการทดสอบการทางานของโพรโทคอล AODV

แบบดงเดมกบ AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair.................. 48 ตารางท 4-5 แสดงการเปรยบเทยบผลทไดจากการทดสอบการทางานของโพรโทคอล AODV

แบบดงเดมกบ AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair และการเลอกใชเสนทางทสนทสด ........................................................................................ 50 

ตารางท ก-1 อภธานศพท .............................................................................................................. 56 ตารางท ข-1 พารามเตอรพนฐานทมการใชงานในระบบ .............................................................. 63 ตารางท ค-1 แสดงผลทไดจากการทดสอบการทางานของโพรโทคอล AODV แบบด งเดมกบ

AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair และการเลอกใชเสนทางทสนทสด .................................................................................................................... 70 

 

 

 

 

 

(12)

 

รายการภาพประกอบ

หนา

ภาพประกอบ 2-1 ลกษณะของขอความ RREQ .............................................................................. 8 ภาพประกอบ 2-2 ลกษณะของขอความ RREP ............................................................................... 9 ภาพประกอบ 2-3 ลกษณะของขอความ RRER ............................................................................. 11 ภาพประกอบ 2-4 แสดงหลกการทางานพนฐานของโพรโทคอล AODV ..................................... 12 ภาพประกอบ 3-1 ลกษณะการทางานเมอเกดการเชอมตอเสยหาย ................................................ 25 ภาพประกอบ 3-2 ลกษณะของขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง ................................................ 26 ภาพประกอบ 3-3 ตวอยางของการทางานเมอโหนดไดรบขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงจาก

โหนดขางเคยง .................................................................................................. 26 ภาพประกอบ 3-4 ลกษณะของขอความ RREP ............................................................................. 27 ภาพประกอบ 3-5 ลกษณะการทางานเมอมการสงขอความ RREP ................................................ 28 ภาพประกอบ 3-6 ลกษณะของขอความ RREQ ............................................................................ 29 ภาพประกอบ 3-7 ลกษณะการทางานขอความ RREQ แบบปลายทางเดยว .................................. 30 ภาพประกอบ 3-8 รปแบบการเชอมตอตอนเรมตนของระบบ ....................................................... 31 ภาพประกอบ 3-9 การเคลอนทของโหนดภายในเสนทางทใชงานไดมทศทางไปยงโหนดตนทาง32 ภาพประกอบ 3-10 การขอเสนทางเมอโหนดภายในเสนทางทใชงานไดมทศทางไปยงโหนดตน

ทาง ................................................................................................................... 33 ภาพประกอบ 3-11 รปแบบการเชอมตอของเสนทางทใชงานได .................................................... 33 ภาพประกอบ 3-12 โหนดใหมเคลอนทมาอยระหวางโหนดปลายทางกบเสนทางทใชงานได ....... 34 ภาพประกอบ 3-13 การรองขอขอมลเสนทางผานทางโหนดใหมทเขามาอยระหวางโหนด

ปลายทางและเสนทางทใชงานได .................................................................... 35 ภาพประกอบ 3-14 รปแบบการเชอมตอตงตนกอนทโหนดตนทางเคลอนท .................................. 36 ภาพประกอบ 3-15 การเคลอนทของโหนดตนทางไปในทศทางเสนทางทใชงานได ..................... 36 ภาพประกอบ 3-16 การรองขอขอมลเสนทางใหม .......................................................................... 37 ภาพประกอบ 4-1 กราฟความสมพนธระหวางอตราความสาเรจในการสงขอมลกบจานวนโหนด

ในเครอขาย ....................................................................................................... 40 

(13)

 

รายการภาพประกอบ (ตอ)

หนา

ภาพประกอบ 4-2 กราฟความสมพนธระหวางคาหนวงเวลากบจานวนโหนดในเครอขาย ........... 41 ภาพประกอบ 4-3 กราฟความสมพนธระหวางคาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบ

ขอมลกบจานวนโหนดในเครอขาย .................................................................. 42 ภาพประกอบ 4-4 กราฟความสมพนธระหวางอตราความสาเรจในการสงขอมลกบคาชวงเวลาท

ใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดเขางเคยง ............................................... 44 ภาพประกอบ 4-5 กราฟความสมพนธระหวางคาหนวงเวลากบคาชวงเวลาทใชในการสงขอความ

ตรวจสอบโหนดขางคยง .................................................................................. 45 ภาพประกอบ 4-6 กราฟความสมพนธระหวางคาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบ

ขอมลกบคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง ............ 46 ภาพประกอบ ข-1 ขนตอนการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงแบบแพรกระจาย ................. 64 ภาพประกอบ ข-2 การสงขอความ RREQ จาก node_(0) ............................................................... 65 ภาพประกอบ ข-3 การสงขอความ RREQ จาก node_(1) ............................................................... 66 ภาพประกอบ ข-4 การสงขอความ RREQ จาก node_(2) ............................................................... 67 ภาพประกอบ ข-5 การรบ-สงขอความรองขอ ARP และตอบกลบ ARP ....................................... 68  

 

 

 

 

 

 

1  

บทท 1 บทนา

1.1 ความสาคญและทมาของวทยานพนธ 

เครอขายเซนเซอรไรสาย [1,2] หมายถงระบบเครอขายทประกอบดวยอปกรณขนาดเลกทเรยกวา “โหนด” จานวนมาก โดยทโหนดมราคาไมแพงและมความสามารถตดตอสอสารระหวางกนแบบไรสายในรปแบบของ Multi-hop1 เพอชวยเพมระยะทางของการสงขอมล สงผลใหในปจจบนมการนาเครอขายเซนเซอรไรสายไปประยกตใชงานในหลายดาน [3,4] ตวอยางเชน การตรวจสอบสภาพภมอากาศ และลกษณะทางกายภาพของพช การตรวจสอบสภาพภมประเทศทางการทหาร และการเฝาระวงผปวยในโรงพยาบาล เปนตน

โหนดประกอบดวยการทางานของสวนตางๆ ดงน 1) สวนของการรบ-สงสญญาณคลนวทยบนมาตรฐาน IEEE 802.15.4 ทกาหนดใหใชคลนในยานความถ 2.4 GHz 2) สวนของตวตรวจวดหรอเรยกวาเซนเซอร ทาหนาทในการวดคาทางกายภาพตางๆเชน ตวตรวจวดอณหภมในอากาศ ตวตรวจวดความเขมแสง และตวตรวจวดความชนในดน เปนตน 3) สวนของแหลงจายไฟ 4) สวนของหนวยความจา และ 5) สวนของหนวยประมวลผล แตเนองจากการนาไปประยกตใชงานจรงนนมความตองการใหโหนดมขนาดเลกและราคาไมแพง จงทาใหโหนดมขอจากดในเรองของแบตเตอรทจะตองมขนาดเลกและเบาทาใหจะตองใชพลงงานจากแบตเตอรใหมประสทธภาพ นอกจากนหนวยประมวลผลทราคาถกและใชพลงงานตาจะมความเรวในการประมวลผลตาเชนกน ทาใหโหนดไมเหมาะในการประมวลผลอลกอรทมหรอโปรแกรมทมความซบซอน ดงนนงานวจยทางดานเครอขายเซนเซอรไรสายจงเนนในการใชพลงงานใหมประสทธภาพ และจากผลการศกษาในงานวจย [5] พบวาวงจรภาคการรบ-สงขอมลดวยคลนวทย เปนสวนทมการใชพลงงานสงสด ฉะนนวธการหนงทจะชวยเพมอายการทางานของระบบเครอขายเซนเซอรไรสาย คอจะตองลดปรมาณการรบ-สงขอมลทไมจาเปนในเครอขายหรอจะตองปรบปรงการรบ-สงขอมลใหมการใชพลงงานอยางมประสทธภาพ

ระบบเครอขายเซนเซอรไรสายจาเปนอยางมากทจะตองมความสามารถในการจดการเครอขายไดดวยตนเอง เนองจากเมอเวลานาโหนดจานวนมากกระจายลงพนทขนาดใหญแลวระบบจะตองเรมทางานไดเองอตโนมต และโหนดจะตองสามารถจดการเครอขายไดดวยตนเอง เรยกความสามารถนวา Self-Organization [7] หากระบบเครอขายเซนเซอรไรสายมความสามารถ                                                            1 Multi-hop หมายถงโหนดในเครอขายจะมการทางานรวมกบโหนดอน ในการสงตอขอมลระหวางกนเพอใหขอมลถกสงไปถงโหนดปลายทางทอยไกลออกไปนอกระยะการตดตอสอสารของตนเอง

2  

 

ดงกลาว จะทาใหระบบสามารถทางานไดอยางมประสทธภาพ เรมตนจดตงเครอขายไดดวยตนเอง สามารถคนหาเสนทางในการสงขอมลและสามารถรกษาการเชอมตอของเครอขายไดดวยตนเอง

จากการศกษาการทางานของการจดการเครอขายดวยตนเอง [6,7] พบวาสามารถแบงการทางานออกเปน 3 ขนตอน คอ การตรวจสอบโหนดขางเคยง (Neighbor Discovery) การคนหาเสนทาง (Routing) และการบารงรกษาเสนทาง (Maintenance) ซงในปจจบนโพรโทคอลทใชงานในเครอขายเซนเซอรไรสายจานวนมากสามารถรองรบการจดการเครอขายไดดวยตนเอง แตแตกตางกนทโพรโทคอลจะถกพฒนาเพอจดประสงคและใชเทคนคทแตกตางกนออกไปไดแก พฒนาโพรโทคอลเพอใหมการใชพลงงานอยางมประสทธภาพดวยเทคนคลดการชนกนของขอมล ลดจานวนการรบ-สงขอมล และการพฒนาโพรโทคอลเพอใหคนหาเสนทางไดรวดเรวขน เปนตน โพรโทคอลทถกพฒนาขนเหลานนจะมขอจากดตางกนไปเชน สามารถใชงานไดดเฉพาะเครอขายทมจานวนโหนดไมมาก หรอสามารถทางานไดดในเครอขายทไมตองการการตอบสนองทรวดเรว เปนตน

สาหรบงานวจยนเปนการศกษาและปรบปรงโพรโทคอลคนหาเสนทางทชอวา Ad-hoc On-Demand Distance Vector (AODV) [11] ซงถกนามาใชงานอยางแพรหลายในเครอขายเซนเซอรไรสาย การพฒนาโพรโทคอลในงานวจยนมจดประสงคเพอตองการลดจานวนของแพกเกจในการสอสารชวงทเปนการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair ดวยการใชขอมลทไดจากการตรวจสอบการเชอมตอของโหนดขางเคยง (Neighbor of neighbor) ทาใหโหนดสามารถซอมแซมเสนทางไดทนทโดยไมตองทาการกระจายแพกเกจออกไปในเครอขาย สงผลใหชวยลดปรมาณของแพกเกจในการสอสาร ลดการใชพลงงาน และลดเวลาของการซอมแซมเสนทางในกรณทโหนดในเครอขายมการเคลอนท นอกจากนโพรโทคอล AODV ทไดรบการปรบปรงสามารถเลอกเสนทางทสนกวาซงพจารณาจากจานวนของโหนดในเสนทาง (Hop count) ในกรณทโหนดมการเคลอนท ทาใหใชเวลาในการสงขอมลเรวขนดวย

 

1.2 การตรวจเอกสาร   ในทนสนใจงานวจยทเสนอการลดการใชพลงงานในระบบเครอขายเซนเซอรไรสายในระดบชน Network ซงมดงตอไปน บทความวจยของ S.J. Lee , M. Gerla [8] ไดกลาวไววาเสนทางการตดตอสอสารมโอกาสไดรบความเสยหายเมอโหนดในระบบเครอขายเซนเซอรไรสายมการเคลอนท ซงทาใหเกดกระบวนการซอมแซมเสนทาง โหนดในระบบจงตองทาการสงแพกเกจรองขอเสนทางใหม ผลจากกระบวนการดงกลาวกอใหเกดจานวนแพกเกจมากขนในระบบ ในงานวจย [8] นจงทาการพฒนา

3  

 

โพรโทคอล AODV โดยนาเสนอกระบวนการสรางเสนทางทางเลอก ดงนนเมอพบวาเสนทางไดรบความเสยหาย โหนดจะใชเสนทางสารองสงขอมลแทน ทาใหไมจาเปนทจะตองสงแพกเกจกระจายเขาสเครอขาย โดยขนตอนการสรางเสนทางเลอกจะเรมขนเมอโหนดในระบบเรมตนกระบวนการคนหาเสนทาง (Route discovery) และเมอโหนดขางเคยงไดรบขอความ Route reply (RREP) จากโหนดปลายทาง โดยปกตของโพรโทคอล AODV โหนดดงกลาวจะไมสนใจขอความ RREP ทไมไดสงมายงตนเอง แตในบทความดงกลาวเสนอใหโหนดทไดรบขอความ RREP จะทาการบนทกคาทไดรบลงในตารางเสนทาง (Routing table) เพอใชเปนเสนทางเลอกเมอเสนทางหลกเกดความเสยหาย และโหนดจะทราบวาเสนทางหลกเกดความเสยหาย เมอโหนดไดรบขอความ Route error (RRER) จากโหนดขางเคยง โหนดดงกลาวซงมคาขอมลเสนทางเลอกจะทาการสงขอมลเสนทางทตนเองม เพอใชในการซอมแซมเสนทางตอไป กระบวนการดงกลาวจะชวยลดปรมาณในการสงขอมลในระบบเมอเสนทางเดมทใชงานเสยหาย และยงเปนการชวยลดระยะเวลาในการสงขอมล บทความวจยของ J. Singh, P. Singh, S. Rani [9] ไดนาเสนอกระบวนการพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair ซงเปนกระบวนการซอมแซมเสนทางประเภทหนงในการทางานของโพรโทคอล AODV โดยรปแบบการทางานจะใชกระบวนการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair ดวยการสงขอความ RREP แบบปลายทางเดยว (Unicast) แทนการสงแบบแพรกระจาย (Broadcast) ดวยขอมลทไดจากการปรบปรงกระบวนการตรวจสอบการเชอมตอของโหนดขางเคยง [10] ซงกระบวนการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair ทถกพฒนาขนจะชวยลดจานวนขอความการจดการเสนทาง (Routing overhead) ทเกดขนเมอมการซอมแซมเสนทาง และลดคาหนวงเวลา (Delay) ใหแกเครอขาย

1.3 วตถประสงคของวทยานพนธ  1.3.1 เพอปรบปรงอลกอรทมในการซอมแซมเสนทางใหมจานวนแพกเกจลดลง  1.3.2 เพอพฒนาอลกอรทมการบารงรกษาเสนทางใหสามารถทาการเลอกสงขอมลไปยงเสนทางทมจานวนโหนดทใชในการสงขอมล (Hop count) ทนอยกวา ดวยขอมลโหนดขางเคยงทตนเองม 1.4 ขอบเขตการวจย  1.4.1 เปนวธการเลอกการซอมแซมเสนทางของโพรโทคอล AODV ดวยกระบวนการของ Local repair ซงจะทดสอบผานโปรแกรม Network Simulation 2 (NS-2) 1.4.2 ทดสอบโพรโทคอลทพฒนาขนในเครอขายทโหนดมการเคลอนท

4  

 

1.5 ขนตอนและวธดาเนนงานวจย  ขนตอนการดาเนนงานวทยานพนธแบงออกเปน 10 ขนตอน เรมจากเดอนมถนายน 2553 และสนสดเดอนกมภาพนธ 2555 โดยมรายละเอยดขนตอนการดาเนนงานดงน ขนท 1: ศกษาแนวทางและวธการดาเนนงานวจย ขนท 2: ศกษาการทางานของระบบเครอขายเซนเซอรไรสายในระดบชน Network และระดบชน Media access control (MAC) ขนท 3: ศกษาโพรโทคอลตรวจสอบโหนดขางเคยง (Neighbor Discovery) ขนท 4: ศกษาการใชงานโปรแกรมจาลองระบบเครอขายเซนเซอรไรสาย NS-2 ขนท 5: พฒนาและปรบปรงโพรโทคอลตรวจสอบโหนดขางเคยง (Neighbor Discovery) และการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair ในโพรโทคอล AODV ขนท 6: พฒนาและปรบปรงโพรโทคอลเพอใชในการเปลยนแปลงเสนทางทใชจานวนโหนดในการสงขอมลทลดลง เมอระบบมการเปลยนแปลงลกษณะโครงสราง ขนท 7: เปรยบเทยบการใชโพรโทคอลทไดพฒนาขนกบโพรโทคอลทมการศกษากอนหนาน ขนท 8: ปรบปรงแกไขโพรโทคอลทพฒนาขนมาใหม เพอใหมความเหมาะสมมากยงขน ขนท 9: ปรบปรงและทดสอบระบบทงระบบ ขนท 10: สรปผล จดทารายงานฉบบสมบรณ  

1.6 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 1.6.1 ไดโพรโทคอล AODV เมอซอมแซมเสนทางแบบ Local repair จะทาใหจานวนแพกเกจในระบบลดลง 1.6.2 ไดโพรโทคอล AODV ทมการเลอกเสนทางทมจานวนโหนดทใชในการสงขอมลลดลง เมอรปแบบโครงสรางของเครอขายมการเปลยนแปลง ซงปกตเสนทางการสงขอมลจะไมเปลยนแปลงถาเสนทางไมไดรบความเสยหาย สาหรบกรณนเสนทางจะถกปรบปรงใหดขนตลอดเวลาหากพบวาจานวนของโหนดทใชสงขอมลลดลง 1.7 อปกรณและสถานทวจย  1.7.1 อปกรณ คอมพวเตอรและโปรแกรมจาลองเครอขาย NS-2 เวอรชน 2.34 บนระบบปฏบตการ Linux Ubuntu เวอรชน 10.10  1.7.2 สถานททาวจย ภาควชาวศวกรรมคอมพวเตอร คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยสงขลานครนทร

5  

บทท 2 ทฤษฏและหลกการ

ในบทนจะอธบายทฤษฏและหลกการทเกยวของกบวทยานพนธฉบบน โดยแบงออกเปนสามหวขอ คอ แนะนาเครอขายเซนเซอรไรสาย การคนหาเสนทางดวยโพรโทคอล Ad-hoc On-Demand Distance Vector Routing (AODV) และการตรวจสอบสถานะของการเชอมตอ 2.1 แนะนาเครอขายเซนเซอรไรสาย  ในปจจบนระบบเครอขายเซนเซอรไรสายถกนามาประยกตใชงานกนอยางแพรหลาย ไดแก ระบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบตรวจสอบสภาพอากาศเพองานทางดานเกษตรกรรม ระบบเครอขายเซนเซอรไรสายสาหรบตรวจสอบอตราการเตนของหวใจของผปวย และระบบเครอขายเซนเซอรไรสายตรวจสอบการสนไหวเพอทาการตรวจจบการเกดแผนดนไหว เปนตน ระบบเครอขายเซนเซอรไรสายประกอบดวยโหนดขนาดเลกจานวนมากกระจายอยในพนทใชงาน โดยทโหนดแตละตวสามารถตดตอสอสารถงกนในลกษณะรปแบบ Ad-hoc [11] ซงเปนการสอสารแบบทไมจาเปนจะตองมสถานฐาน (Base station) สงตอขอมลในลกษณะทเรยกวา Multi-hop ได เครอขายสามารถดแลจดการตวเอง (Self-organize) ได แมวาจะมจานวนโหนดในระบบเพมขนหรอลดลง  โหนดซงเปนอปกรณพนฐานของระบบเซนเซอรไรสายประกอบดวย แหลงพลงงาน (Energy storage) หนวยประมวลผล (CPU) ภาคตรวจวดตางๆ (Sensors) และภาครบ-สงขอมลแบบไรสาย (Radio transceiver) โดยทภาครบ-สงขอมลแบบไรสายจะมการใชงานพลงงานมากทสดเมอเทยบกบการใชพลงงานของสวนอนๆ [12] เนองจากระบบเครอขายเซนเซอรไรสายมขอจากดในเรองของพลงงาน ดงนนการรบ-สงขอมลแบบไรสายจงใชโมดลแบบทมกาลงในการรบ-สงตา สงผลใหสามารถรบ-สงขอมลไดในระยะสนๆ จงทาใหเครอขายเหมาะสมกบรปแบบการทางานแบบ Ad-hoc และ Multi-hop  

2.2 โพรโทคอล AODV 

Ad-hoc On-Demand Distance Vector (AODV) [13,14] เปนโพรโทคอลทถกออกแบบเพอใชงานกบระบบเครอขายแบบ Ad-hoc ทโหนดภายในเครอขายสามารถเคลอนทได AODV เปนโพรโทคอลคนหาเสนทางแบบ Reactive กลาวคอเสนทางจะถกสรางขนเฉพาะเมอโหนดมความตองการในการสงขอมลเทานน (On demand) เสนทางของการรบ-สงขอมลจะถก

6    

บนทกไวในตารางเสนทาง (Routing table) และมการใชงานขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมาย (Route table entry) นอกจากนโพรโทคอลดงกลาวมการใชงานหมายเลขลาดบ (Sequence numbers) เพอกาหนดวาขอมลของเสนทางนนเปนขอมลเดมหรอขอมลใหมทไดรบการปรบปรงแกไข เพอเปนการปองกนการสงขอมลซาซอนกน โพรโทคอล AODV ไดรบการพฒนามาจากโพรโทคอล Destination-Sequenced Distance Vector (DSDV) [15] ซงโพรโทคอล DSDV มขอเสยคอ จะสงตารางเสนทางแบบแพรกระจาย (Broadcast) ทกๆ ชวงเวลา เพอเปนการปรบปรงขอมลภายในตารางเสนทาง ทาใหเกดแพกเกจของการจดการเสนทางในเครอขายขนเปนจานวนมาก แตในการทางานของโพรโทคอล AODV จะทาการคนหาและปรบปรงเสนทางเฉพาะเมอมความตองการใชเสนทางเทาน น นอกจากนโพรโทคอล AODV ไดรบการพฒนาใหเกบเฉพาะขอมลของโหนดถดไปเพอทาการสงขอมลไปยงโหนดปลายทาง (Destination) เทานน สงผลใหประหยดหนวยความจาบนโหนดได คณลกษณะสาคญอกประการหนงของโพรโทคอล AODV คอมการจดการตารางเสนทางดวยวธการ Time-based state หมายถงเสนทางใดทเคยมการใชงาน เมอเวลาผานไปพบวาไมมการใชงานเสนทางนนภายในระยะเวลาทกาหนด โหนดจะพจารณาวาเสนทางดงกลาวหมดอาย และทาการลบเสนทางนนไปจากตารางเสนทาง   การทางานพนฐานของโพรโทคอล AODV แบงออกเปนสองสวนดงตอไปน  - Route discovery เรมการทางานเมอโหนดมความตองการในการสงขอมลไปยงปลายทาง และโหนดตนทางไมมขอมลเสนทางเพอใชในการสงขอมล ดงนนโหนดตนทางจะทาการสงขอความ Route request (RREQ) แบบแพรกระจาย เพอแจงใหโหนดขางเคยงทราบวา ตองการขอมลเสนทาง และหากโหนดขางเคยงไมมขอมลเสนทาง กจะสงขอความ RREQ แบบแพรกระจายตอไปจนกวาจะถงโหนดทมขอมลเสนทาง โหนดดงกลาวจะทาการสงขอความ Route reply (RREP) กลบมา ผานทางเสนทางทไดทาการสงขอความ RREQ มากอนหนาน

- Route maintenance เปนกระบวนการบารงรกษาใหเสนทางยงคงสามารถสงขอมลจากโหนดตนทางไปยงโหนดปลายทางไดตลอดเวลา แมวาเสนทางเดมจะไดรบความเสยหาย

 

 

 

7    

2.2.1 ตารางเสนทาง (Routing table) ในสวนของตารางเสนทางถกใชเพอจดเกบขอมลทใชในการสงขอมลไปยงโหนดปลายทาง โดยมรายละเอยดการจดเกบขอมลตางๆ ดงตาราง ท 2-1

ตารางท 2-1 รายละเอยดการจดเกบขอมลภายในตารางเสนทาง [14] ขอมลทจดเกบ ความหมาย

Destination IP Address หมายเลขของโหนดปลายทางทใชสาหรบการสงขอมล Destination Sequence Number

หมายเลขลาดบของโหนดปลายทาง

Valid Destination Sequence Number flag

ตวแปรทใชในการบงบอกใหทราบวาขอมลเสนทางนนๆ มหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางทถกตองหรอไม

Hop Count จานวนโหนดทจะตองทาการสงตอขอมลไปจนถงโหนดปลายทาง Next hop หมายเลขของโหนดตวถดไปเพอใชในการสงขอมลไปยงปลายทาง List of Precursors รายการของหมายเลขโหนดขางเคยง (Neighbor nodes) ทถกใชในการ

สงขอความ RREP ตอเพอใชในการบารงรกษาตารางเสนทาง Life time เวลาทโหนดใชในการพจารณาวาขอมลเสนทางดงกลาวนนยงคง

สามารถใชงานได

2.2.2 รปแบบของขอความ (Message format) ในโพรโทคอล AODV นนจะมการใชงานขอความ (Message) เพอใชในการจดการเกยวกบเสนทางทโหนดตองการ แบงขอความไดเปน 3 ประเภท [14] คอ 

2.2.2.1 ขอความ Route Request (RREQ)  ขอความ RREQ ถกนาไปใชเมอโหนดมการรองขอเสนทาง ในกรณทโหนดไมเคยมเสนทางทตองการในการสงขอมล โหนดจะเรมทาการสงขอความ RREQ แบบแพรกระจายไปยงโหนดขางเคยง และโหนดขางเคยงจะทาการสงตอขอมลไปเรอยๆ จนถงโหนดปลายทางหรอไปจนถงโหนดทมขอมลเสนทางทตองการ โดยขอความ RREQ มรปแบบของขอมลเปนดงภาพประกอบ 2-1 ซงในแตละสวนมความหมายและการใชงานดงแสดงไวในตารางท 2-2   

8    

 

ภาพประกอบ 2-1 ลกษณะของขอความ RREQ  

ตารางท 2-2 รายละเอยดแตละสวนภายในขอความ RREQ 

ขอมลทจดเกบ ความหมาย Type ประเภทของแพกเกจ ในทน Type = 1 คอประเภทของแพกเกจเปน RREQ J Join Flag ถกสงวนไวใชสาหรบการสงแบบแพรกระจาย R Repair Flag ถกสงวนไวใชสาหรบการสงแบบแพรกระจาย G Gratuitous RREP Flags หรอเปนตวแปรทบงบอกใหทราบวาขอความ RREP

ทตองการควรสงแบบปลายทางเดยวไปยงโหนดปลายทาง D Destination only flag หรอตวแปรทบงบอกใหทราบวาเฉพาะโหนดปลายทาง

เทานนทสามารถทาการตอบกลบขอความ RREQ ได U Unknown Sequence number หรอตวแปรทแสดงใหทราบวาโหนดทตองการ

ขอมลเสนทางไมทราบคาหมายเลขลาดบของโหนดปลายทาง Reserved ถกสงวนไวโดยการตงคาใหมคาเปน 0 Hop count จานวนของโหนดทใชในการสงตอจากตนทางจนกระทงถงโหนดทไดรบ

ขอความ RREQ RREQ ID หมายเลขลาดบทไมซ ากนเพอใชในการระบความใหมของขอความ RREQ

เมอมการสงขอความ RREQ ในระบบ Destination IP Address

หมายเลขของโหนดปลายทางทตองการคนหาเสนทางเพอใชในการสงขอมล

Destination Sequence Number

หมายเลขลาดบลาสดทไดรบมาจากอดต โดยโหนดตนทางจะทาการพจารณาสาหรบทกๆ เสนทางทใชในการสงขอมลไปยงโหนดปลายทาง

9    

ตารางท 2-2 รายละเอยดแตละสวนภายในขอความ RREQ (ตอ) ขอมลทจดเกบ ความหมาย

Originator IP Address

หมายเลขของโหนดตนทางททาการสรางขอความ RREQ เพอทาการคนหาเสนทางทตนมความตองการ

Originator Sequence Number

หมายเลขลาดบปจจบนทถกใชในเสนทางเพอระบถงความตองการของโหนดตนทางทตองการทาการสงขอมล

2.2.2.2 ขอความ Route reply (RREP)  ขอความ RREP จะถกใชในการสงขอมลตอบกลบ ภายหลงจากโหนดทไดรบขอความ RREQ ในการรองขอขอมลเสนทางกอนหนาน ซงขอความ RREP จะถกสงกลบแบบปลายทางเดยว โดยทจะใชเสนทางยอนกลบทถกสรางขนในระหวางขนตอนของการสงตอขอความ RREQ และเมอโหนดตวถดไปไดรบขอความ RREP กจะมกระบวนการสรางเสนทางสาหรบใชในการสงขอมลตอไป ขอความ RREP มรปแบบของขอมลดงภาพประกอบ 2-2 และมรายละเอยดของแตละสวนแสดงดงตารางท 2-3 

 

ภาพประกอบ 2-2 ลกษณะของขอความ RREP  

ตารางท 2-3 รายละเอยดแตละสวนภายในขอความ RREP  ขอมลทจดเกบ ความหมาย

Type ประเภทของแพกเกจ ในทน Type = 2 นนคอแพกเกจเปนขอความ RREP R Repair Flag ใชสาหรบการสงแบบแพรกระจาย A Acknowledgement required เปนตวแปรกาหนดวาขอความ RREP

ดงกลาวมความตองการในการตอบกลบขอมล (Acknowledge)

10    

ตารางท 2-3 รายละเอยดแตละสวนภายในขอความ RREP (ตอ)  

ขอมลทจดเกบ ความหมาย Reserved เมอไดรบแพกเกจ โหนดจะไมสนใจแพกเกจดงกลาว Prefix Size ถา Prefix size ไมเปน 0 แลว 5-bit ในขอมลของ Prefix size จะเปน

ตวกาหนดหมายเลขของโหนดถดไปทถกใชสาหรบทกๆ โหนดดวยเสนทางในการสงขอมลเสนทางเดยวกน

Hop count จานวนของโหนดทใชในการสงตอขอมลจากตนทางจนกระทงถงปลายทาง สาหรบการสง RREQ แบบแพรกระจาย จานวนโหนดทใชในการจดการเสนทางจะทาหนาทบงบอกถงจานวนของโหนดทใชในการสงขอมลไปยง Multicast tree ทมการสงขอความ RREP

Destination IP Address

หมายถงหมายเลขของโหนดปลายทางทใชเสนทางดงกลาวในการสงขอมล

Destination Sequence Number

หมายเลขลาดบลาสดทเกยวของกบความตองการเสนทางนนๆ

Originator IP Address หมายเลขของโหนดตนทางทสรางขอความ RREQ สาหรบคนหาเสนทางดงกลาว

Lifetime เวลาในหนวยมลลวนาทสาหรบโหนดทไดรบขอความ RREP เพอทาการพจารณาวาเสนทางดงกลาวถกตองหรอไม

2.2.2.3 ขอความ Route Error (RRER) 

การใชงานขอความ RRER จะเกดขนเมอโหนดนนๆ เคยสงขอมลไดแตเกดความเสยหายของเสนทาง (Link failure) ขนและโหนดไมสามารถทาการซอมแซมเสนทางดวยวธการ Local repair ไดสาเรจ ขอความ RERR จะถกสงแบบกระจายเพอแจงกลบไปยงโหนดตนทางทตองการสงขอมลใหทราบวาเสนทางทตองการเกดความเสยหาย และถาโหนดตนทางยงคงมความตองการเสนทางดงกลาว โหนดตนทางจะเรมกระบวนการคนหาเสนทางใหม ซงลกษณะของขอความ RRER มขอมลดงภาพประกอบ 2-3 โดยมรายละเอยดดงตารางท 2-4       

11    

 ภาพประกอบ 2-3 ลกษณะของขอความ RRER 

 

ตารางท 2-4 รายละเอยดแตละสวนภายในขอความ RRER ขอมลทจดเกบ ความหมาย

Type ประเภทของแพกเกจ ในทน Type = 3 นนคอแพกเกจเปนขอความ RRER N No delete Flag จะถกตงคาเมอโหนดมการทางานในสวนของ Local repair

เกดขน และโหนดทตรวจพบวาเกดเสนทางเสยหายนนจะไมทาการลบเสนทางเกา

Reserved เมอไดรบแพกเกจ โหนดจะไมสนใจแพกเกจดงกลาว DestCount จานวนของโหนดปลายทางทไมสามารถสงขอมลไปถงได โดยจะตองมคา

อยางนอยเปนหนง Unreachable Destination IP Address

หมายเลขของโหนดปลายทางทไมสามารถสงขอมลไปถงไดเนองจากเกดเสนทางเสยหาย

Unreachable Destination Sequence Number

หมายเลขลาดบในขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมาย สาหรบรายชอของหมายเลขโหนดปลายทางใน Unreachable Destination IP Address

2.2.3 หลกการทางานของโพรโทคอล AODV

โพรโทคอล AODV เปนการคนหาเสนทางเพอใชในการสงขอมล โดยใชแนวคดของเครอขายแบบ Ad-hoc และหลกการของ On demand กลาวคอ โหนดจะทาการเกบขอมลเสนทางเฉพาะโหนดตวถดไปสาหรบใชในการสงขอมลไปยงปลายทาง และจะทาการคนหาเสนทางเฉพาะเมอโหนดมความตองการเสนทางเทานนโดยหลกการทางานพนฐานของโพรโทคอล AODV แสดงดงรป 2-4

12    

ภาพประกอบ 2-4 แสดงหลกการทางานพนฐานของโพรโทคอล AODV

จากภาพประกอบ 2-4 หลกการทางานพนฐานของโพรโทคอล AODV โหนดในระบบจะทาการรอรบขอความการจดการเสนทาง ถาหากเปนขอความ RREQ โหนดจะเขาสกระบวนการปรบปรงตารางเสนทางและตรวจสอบขอมลเสนทางของตนเองวามขอมลทตองการหรอไม หากไมมจะทาการสงตอขอความ RREQ แตหากมขอมลดงกลาวจะทาการตอบกลบดวยขอความ RREP และในกรณทโหนดไดรบขอความ RREP โหนดจะทาการพจารณาวาขอความ RREP ดงกลาวมความตองการสงมายงตนเองหรอไม หากขอความดงกลาวไมไดตองการสงมายงตนเอง โหนดจะไมพจารณาขอความนน แตหากขอความดงกลาวสงมายงตนเองโหนดจะเขาสกระบวนการปรบปรงตารางเสนทางและสงตอขอความ RREP กลบไปยงโหนดทมความตองการเสนทางนนๆ ตอไป โดยหลกการทางานแบบละเอยดของโพรโทคอล AODV สามารถแบงไดเปน 11 ขนตอน ดงตอไปน

13    

2.2.3.1 การจดการเลขลาดบ (Maintaining Sequence Numbers)  ขอมลในตารางเสนทางจะเกบขอมลหมายเลขลาดบสดทายทใชงานไดสาหรบเปน IP Address ของโหนดปลายทาง โดยทหมายเลขลาดบ ดงกลาวจะถกเรยกวา หมายเลขลาดบของโหนดปลายทาง (Destination Sequence Number) ซงจะถกทาการปรบปรงกตอเมอโหนดไดรบหมายเลขลาดบใหมจากขอความ RREQ, ขอความ RREP หรอ ขอความ RRER ทมความเกยวของกบโหนดปลายทาง โหนดจะบารงรกษาหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางของตนเองเพอปองกนการเกด Loop-freedom และโหนดปลายทางจะทาการเพมหมายเลขลาดบของตนเองในสองสถานการณคอ 

- กอนทโหนดตนทางจะคนหาเสนทาง โหนดจะทาการเพมหมายเลขลาดบของตนเองเพอหลกเลยงการซ าซอนกนของขอมลกอนหนาทเคยถกสงและใชงานในการสรางเสนทางยอนกลบ

- กอนทโหนดปลายทางสรางขอความ RREP เพอตอบกลบขอความ RREQ ทไดรบ โดยโหนดดงกลาวจะปรบปรงหมายเลขลาดบของตนเองไปเปนคาหมายเลขลาดบปจจบนทไดรบจากขอความ RREQ

สาหรบคาของหมายเลขลาดบในตารางเสนทางของโหนดจะมการเปลยนแปลง 3 กรณดงตอไปน

- เมอตนเองเปนโหนดปลายทาง และมเสนทางใหมไปยงตนเอง - โหนดดงกลาวไดรบขอความการจดการเสนทางซงมขอมลทใหมกวาสาหรบ

โหนดปลายทางนนๆ - เสนทางทใชในการสงขอมลไปยงโหนดปลายทางหมดอายหรอเกดความ

เสยหาย 2.2.3.2 ขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมายและรายการของหมายเลข

โหนดทถกใชในการสงขอความ RREP (Precursor lists)  เมอโหนดไดรบขอความควบคม (Control packet) จากโหนดขางเคยง หรอมการสรางหรอการปรบปรงเสนทางเพอใชในการสงขอมลไปยงโหนดปลายทาง โหนดดงกลาวจะทาการตรวจสอบวาตารางเสนทางของตนเองมขอมลเสนทางเพอใชในการสงไปยงโหนดปลายทางหรอไม ถาหากไมมขอมลเพอใชในการสงไปยงโหนดปลายทาง โหนดดงกลาวจะทาการสรางขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมายขน โดยทหมายเลขลาดบจะถกกาหนดจากขอมลทมอยในขอความควบคมทไดรบมา และขอมลเสนทางจะถกปรบปรงใหมหมายเลขลาดบใหมดวยสาเหตตอไปน

14    

- เมอไดรบขอความควบคมทมคาของหมายเลขลาดบทสงกวาในหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางในตารางเสนทางของโหนดนนๆ

- เมอไดรบขอความควบคมทมคาของหมายเลขลาดบทเทากบหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางในตารางเสนทางแตมคาของจานวนโหนดทใชในการสงขอมลทนอยกวา

- เมอโหนดไมทราบหมายเลขลาดบทใชในการสงขอมลไปยงโหนดปลายทาง สาหรบเวลาทพจารณาวาเสนทางดงกลาวยงคงใชงานได (Life time) ทจดเกบอยในตารางเสนทางจะมการกาหนดคาจากขอความควบคมหรอมการต งคาเรมตนจากตวแปร ACTIVE_ROUTE_TIMEOUT ซงเสนทางดงกลาวสามารถใชเพอทาการสงขอมลไดหากเวลาทพจาณาวาเสนทางดงกลาวยงคงใชงานไดยงมคาทถกตอง และเมอมการใชงานเสนทางในการสงตอขอมล (Forward) ไปยงโหนดปลายทาง ใหมคาไมนอยกวาผลรวมของเวลาปจจบน (current_time) กบ ACTIVE_ROUTE_TIMEOUT สาหรบทกเสนทางทโหนดพจารณาใหเปนเสนทางทยงคงทางานได (Valid route) โหนดดงกลาวจะตองทาการเกบรกษารายการของหมายเลขโหนดทถกใชในการสงขอความ RREP โดยคารายการดงกลาวจะมการจดเกบโหนดขางเคยง (Neighboring nodes) ททาการสรางหรอสงตอขอความ RREP

2.2.3.3 การสรางขอความ RREQ 

เมอโหนดตนทางตองการสงขอมลไปยงโหนดปลายทาง และโหนดตนทางดงกลาวไมมขอมลเสนทางเพอใชในการสง โหนดดงกลาวจะสรางขอความ RREQ และสงตอไปยงโหนดขางเคยง ในสวนของหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางในขอความ RREQ จะเปนคาสดทายทโหนดดงกลาวเคยมขอมลอย แตถาไมม คาตวแปร Unknown sequence number ในขอความ RREQ กจะถกใชงาน สวนหมายเลขลาดบของโหนดตนทาง (Originator sequence number) ในขอความ RREQ จะเปนคาเรมตนหมายเลขลาดบของโหนดนนๆ ซงจะถกเพมครงละหนงเหมอนกบคาหมายเลขลาดบของ RREQ (RREQ ID) ซงทงระบบจะมการเกบรกษาหมายเลขลาดบ RREQ รวมกน สาหรบคาจานวนโหนดทใชในการสงขอมลจะถกตงคาเรมตนใหมคาเปนศนย กอนทจะกระจายขอความ RREQ โหนดตนทางจะเกบคาชวคราวของขอมลหมายเลขลาดบ RREQ และหมายเลขของโหนดตนทางของขอความ RREQ ในชวงระยะเวลา PATH_DISCOVERY_TIME และเมอโหนดดงกลาวไดรบขอความ RREQ จากโหนดใกลเคยงซงมคาหมายเลขลาดบ RREQ และหมายเลขของโหนดตนทางทตนเองเปนผสงออกไป โหนดจะไมพจารณาขอมลดงกลาว นอกจากน

15    

โหนดตนทางจะตองไมสรางขอความ RREQ มากกวาคาทกาหนดไวใน RREQ_RATELIMIT ตอวนาท ซงหลงจากสงขอความ RREQ แบบแพรกระจายออกไป โหนดจะรอขอความ RREP ถาไมไดรบขอมลในชวงเวลาทกาหนดไวในตวแปร NET_TRAVERSEL_TIME มหนวยเปนมลลวนาท โหนดดงกลาวอาจพยายามคนหาเสนทางใหมอกครงโดยการเพมคาของหมายเลขลาดบ RREQ และจานวนครงในความพยายามดงกลาวมคามากสดตองไมเกนคาของ RREQ_RETRIES และเพอเปนการลดความหนาแนนในระบบ โหนดตนทางทคนหาเสนทางใหมใชหลกการทางานแบบ Binary exponential back off หมายถงเมอโหนดสง RREQ แบบแพรกระจายและรอขอความ RREP ในชวงเวลา NET_TRAVERSAL_TIME หากไมไดรบขอความ RREP ทตองการ โหนดตนทางจะทาการสงขอความ RREQ ใหมโดยการคานวณเวลาในการรอสาหรบขอความ RREP ครงตอไปจะมคาเปน 2*NET_TRAVERSAL_TIME มลลวนาท ถาหากยงคงไมไดรบขอความ RREP ในชวงเวลาดงกลาว ขอความ RREQ จะถกสงแบบแพรกระจายใหมอกครง และทกๆ ครงทมความพยายาม ระยะเวลาในการรอขอความ RREP จะมคาเพมขนเปนสองเทาของระยะเวลาในการรอลาสด

2.2.3.4 การควบคมการสง Route Request message  เพอหลกเลยงการสงขอความ RREQ แบบกระจายไปทวทงระบบโดยไมจาเปน โหนดตนทางจะใชเทคนคการคนหาแบบ Expanding ring search โดยโหนดตนทางจะเรมทาการกาหนดคาเรมตนของ Time to life (TTL) ใหมคาเทากบ TTL_START ในขอความ RREQ โดยคา TTL หมายถง คาจานวนครงของแพกเกจทสามารถถกสงตอได และตงคาระยะเวลาทกาหนด (Timeout) สาหรบการรอรบขอความ RREP ใหมคาเปน RING_TRAVERSAL_TIME มลลวนาท และถาโหนดไมไดรบขอความ RREP ภายในเวลาทกาหนด โหนดตนทางจะทาการสงขอความ RREQ แบบแพรกระจายอกครง และจะเพมคาของ TTL ภายในขอความ RREQ โดยคาทเพมขนนนมคาเทากบ TTL_INCREMENT จนกระทงคาของ TTL มคาเทากบ TTL_THRESHOLD หลงจากนนจะใหคา TTL เทากบคา NET_DIAMETER แทน ในสวนของจานวนโหนดทใชในการสงขอมลทถกบนทกอยในตารางเสนทางวาเปนเสนทางทไมสามารถใชงานได (Invalid Routing table) นนหมายถงคาจานวนโหนดทใชในการสงขอมลลาสดทโหนดดงกลาวรเกยวกบขอมลเสนทางเพอใชไปยงโหนดปลายทาง และเมอมความตองการเสนทางใหมโดยทเปนโหนดปลายทางเดม คาของ TTL ทถกใชในการสงขอความ RREQ แบบแพรกระจายจะถกตงคาเรมตนใหมคาเปนผลรวมของคาจานวนโหนดทใชในการสงขอมลทมอยในขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมายกบ TTL_INCREMENT ในสวนของตวแปร Expired routing table entry ไมควรถกลบกอนผลบอกของเวลาปจจบนกบคาของตวแปร

16    

DELETE_PERIOD และขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมาย (Routing table entry) ทมการรอขอความ RREP ไมควรถกลบกอนเวลาปจจบนบวกกบคา 2 * NET_TRAVERSAL_TIME

2.2.3.5 การพจารณาขอมลทไดรบและการสงตอขอความ RREQ   เมอโหนดไดรบขอความ RREQ ขนแรกโหนดดงกลาวจะสรางหรอปรบปรงคาของโหนดกอนหนา โดยทไมสนใจหมายเลขลาดบ หลงจากนนโหนดดงกลาวจะทาการตรวจสอบวาเคยไดรบขอความ RREQ ทมคาหมายเลขของโหนดตนทางและหมายเลขลาดบ RREQ ในชวงเวลา PAHT_DISCOVERY_TIME กอนหนานหรอไม ถาเคยรบขอความ RREQ โหนดดงกลาวจะไมกระทากระบวนการใดๆ แตหากยงไมเคยรบขอความ RREQ โหนดจะเรมกระบวนดงตอไปน ขนแรกโหนดจะทาการเพมคาของจานวนโหนดทใชในการสงขอมลทอยภายในขอความ RREQ ขนหนงคา เพอใชในการสงตอไปยงโหนดขางเคยง หลงจากนนโหนดจะทาการคนหาเสนทางยอนกลบ เพอสงคากลบไปยงโหนดตนทางวามหรอไม ถาหากวาไมมเสนทางดงกลาวแลว โหนดจะทาการสรางเสนทางยอนกลบ โดยใชหมายเลขลาดบของโหนดตนทาง ทไดจากขอความ RREQ ในตารางเสนทาง เมอเสนทางยอนกลบถกสรางหรอปรบปรงแลวจะทาการเปรยบเทยบคาหมายเลขลาดบของโหนดตนทางจากขอความ RREQ กบหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางภายในขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมาย ถาหากหมายเลขลาดบของโหนดตนทางมคามากกวากจะทาการคดลอกคาเกบไวในขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมาย แทนทคาเดมและจะทาการตงคาตวแปรหมายเลขลาดบถกตอง (Valid Sequence Number) ใน ขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมาย ใหมคาเปน TRUE หลงจากนน จะทาการตงคาโหนดถดไปในตารางเสนทางใหมคาเปนหมายเลขของโหนดททาการสงขอความ RREQ ทไดรบมา และทาการคดลอกคาจานวนโหนดทใชในการสงขอมลทไดจากขอความ RREQ เมอใดกตามทโหนดไดรบขอความ RREQ และทาการปรบปรงคาในตารางเสนทางแลวพบวาโหนดดงกลาวไมสามารถสงขอความ RREP กลบไปไดและถาหากคา TTL ในขอความ RREQ มคามากกวา 1 โหนดดงกลาวจะทาการลดคา TTL ลงหนงและเพมคาจานวนโหนดทใชในการสงขอมลขนหนง จากนนจะเขาสกระบวนการสงขอความ RREQ แบบแพรกระจายไปยงโหนดขางเคยง

17    

2.2.3.6 การสรางขอความ RREP  กรณทโหนดจะทาการสงขอความ RREP กลบมขนตอนดงตอไปน 

- โหนดทไดรบขอความ RREQ ดงกลาวเปนโหนดปลายทาง ถาหากวาหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางภายในขอความ RREQ นนมคามากกวาคาหมายเลขลาดบของตนเอง โหนดจะทาการเพมคาของหมายเลขลาดบของตนเองขนหนง แตถาหากวาคาหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางภายในขอความ RREQ ไมมากกวาคาหมายเลขลาดบของตนเอง โหนดดงกลาวจะไมกระทากระบวนการเพมคาหมายเลขลาดบของตนเอง หลงจากนนจะทาการต งคาเรมตนใหคาจานวนโหนดทใชในการสงขอมลมคาเปนศนย และตงคาใหหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางภายในขอความ RREP มคาเทากบคาหมายเลขลาดบของตนเอง และทาการสงขอความ RREP กลบผานทางเสนทางยอนกลบ

- โหนดดงกลาวมขอมลเสนทางทใชงานได (Active route) เพอสงขอมลไปยงโหนดปลายทาง โดยทหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางในตารางเสนทางนนมคามากกวาหรอเทากบหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางภายในขอความ RREQ ทไดรบมาและจะทาการคดลอกคาหมายเลขลาดบดงกลาวไปยงหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางลงในขอความ RREP กอนทาการสงกลบผานทางเสนทางยอนกลบ

ในการสรางขอความ RREP โหนดจะทาการคดลอกคาของหมายเลขโหนดของโหนดปลายทางและหมายเลขลาดบของโหนดตนทางทไดจากขอความ RREQ ไปยงขอความ RREP และการสงขอความ RREP จะเปนการสงแบบปลายทางเดยวไปยงโหนดตวถดไป โดยมปลายทางเปนโหนดตนทางททาการสรางขอความ RREQ ขน สวนคาของจานวนโหนดทใชในการสงขอมลจะถกเพมครงละหนง เมอมการสงขอมลผานแตละโหนดเชนเดยวกบการสงขอความ RREQ ดงนนเมอขอความ RREP ถกสงไปจนถงโหนดตนทางทมความตองการเสนทาง คาของจานวนโหนดทใชในการสงขอมลภายในขอความ จะหมายถงระยะทางหรอจานวนของโหนดทจาเปนตองทาการสงตอขอมลระหวางโหนดตนทางและโหนดปลายทาง

2.2.3.7 การรบและสงตอขอความ RREP  ขนตอนแรกหลงจากเมอโหนดไดรบขอความ RREP จะทาการคนหาเสนทางเพอทาการสงขอมลไปยงโหนดตวกอนหนา (Previous hop) หลงจากนนจะทาการเพมคาจานวนโหนดทใชในการสงขอมลในขอความ RREP ขนหนง และจะทาการสรางเสนทางไปขางหนา (Forward route) ไปยงโหนดปลายทางถาโหนดไมมการสรางเสนทางไปขางหนา แตถาเคยมเสนทางไป

18    

ขางหนาอยโหนดจะทาการเปรยบเทยบคาหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางภายในขอความกบหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางทมนเคยเกบไว ซงจะถกปรบปรงกตอเมอมเหตการณดงตอไปน 

- หมายเลขลาดบภายในตารางเสนทางทโหนดเกบคาอยน นถกต งคาใหเปนเสนทางทไมสามารถใชงานได (Invalid routing table) ภายในขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมาย 

- หากหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางในขอความ RREP มคามากกวาหมายเลขลาดบภายในตารางเสนทาง คาของหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางจะถกคดลอกเกบไว 

- หมายเลขลาดบมคาเทากน แตเสนทางดงกลาวถกตงคาใหเปนเสนทางทไมสามารถใชงานได 

- หมายเลขลาดบมคาเทากน แตคาของจานวนโหนดทใชในการสงขอมลใหมซงไดรบมาจากขอความ RREP มคานอยกวาคาของจานวนโหนดทใชในการสงขอมลใหมทเคยถกจดเกบไวในขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมายกอนหนา 

ถาหากขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมายเพอใชในการสงขอมลไปยงโหนดปลายทางถกสรางหรอถกปรบปรงกจะดาเนนการตามขนตอนดงตอไปน 

- เสนทางจะถกตงคาใหเปนเสนทางทใชงานได - หมายเลขลาดบของโหนดปลายทางจะถกตงคาใหเปนคาทใชงานได - โหนดตวถดไปในตารางเสนทางจะถกตงคาใหเปนคาของหมายเลขโหนดทได

ทาการสงขอความ RREP มาสโหนดทไดรบขอมลดงกลาว - จานวนโหนดทใชในการสงขอมลจะไดจากการเพมคาขนหนงคาจากคาทได

จากขอความ RREP - สวนของคาเวลาหมดอาย (Expiry time) จะถกตงคาใหมคาเทากบคาของเวลา

ปจจบนบวกกบคาของเวลาทใชพจารณาวาเสนทางดงกลาวยงคงใชงานได (Lifetime) ทไดจากขอความ RREP 

- หมายเลขลาดบของโหนดปลายทางจะเปนคาเดยวกบหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางทอยภายในขอความ RREP 

เมอใดกตามทโหนดมการสงขอความ RREP สวนของรายการของหมายเลขโหนดทถกใชในการสงขอความ RREP สาหรบโหนดปลายทางจะถกปรบปรงโดยการเพมหมายเลข

19    

โหนดถดไปทจะทาการสงขอความ RREP ตอ และเสนทางทใชในการสงหมายเลข RREP กลบคอเสนทางยอนกลบ 

2.2.3.8 ขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง (Hello messages)  โหนดอาจใชวธการในการตรวจสอบการเชอมตอกนระหวางสองโหนดโดยวธการสงขอความตรวนสอบโหนดขางเคยงแบบแพรกระจาย ซงโหนดควรจะมการใชงานขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงเฉพาะในเสนทางทใชงานเทานน โดยจะทาการสงแบบแพรกระจายในทกๆชวงเวลา HELLO_INTERVAL มลลวนาท ซงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงททาการสงแบบแพรกระจายนนจดอยในประเภทของขอความ RREP ทมคา TTL = 1 โดยทมการแกไขขอมลบางสวนดงน 

- หมายเลขของโหนดปลายทางคอหมายเลขของโหนดททาการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงแบบแพรกระจาย

- หมายเลขลาดบของโหนดปลายทางคอหมายเลขลาดบลาสดของโหนดทสงแบบแพรกระจาย

- เวลาทพจารณาวาเสนทางดงกลาวยงคงใชงานไดมคาจากการคานวณของ ALLOWED_HELLO_LOSS * HELLO_INTERVAL

โหนดอาจจะตรวจสอบการเชอมตอโดยคอยรบฟงขอความทไดจากโหนดขางเคยง ถาโหนดดงกลาวไดรบขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงจากโหนดขางเคยง และภายในชวงเวลา ALLOWED_HELLO_LOSS * HELLO_INTERVAL มลลวนาท โหนดทไมไดรบขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงจากโหนดขางเคยงจากโหนดเดม โหนดดงกลาวจะสมมตวาเกดการเชอมตอเสยหาย (Link failure) ระหวางตนเองกบโหนดขางเคยงขน เมอโหนดไดรบขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงจากโหนดขางเคยง และโหนดดงกลาวมเสนทางทใชงานไดและตองใชงานโหนดขางเคยงเปนโหนดถดไป โหนดจะเพมคาเวลาทพจารณาวาเสนทางดงกลาวยงคงใชงานไดใหแกเสนทางนนๆ โดยมคาในการเพมอยางนอยทสดคอผลบวกระหวางคาของ ALLOWED_HELLO_LOSS * HELLO_INTERVAL

2.2.3.9 การบารงรกษาการเชอมตอระหวางโหนด (Maintaining Local Connectivity) 

โหนดแตละตวททาหนาทในการสงขอมลตอในระบบ (โหนดทอยระหวางเสนทางทใชงานได) ควรจะทาการตรวจสอบการเชอมตอสอสารไปยงโหนดถดไปตลอดจนโหนดขาง เ คยง ท เคยมการสงขอความตรวจสอบโหนดขาง เ คยง ภายในชวงระยะเวลาของ

20    

ALLOWED_HELLO_LOSS *HELLO_INTERVAL ซงโหนดอาจทาการตรวจสอบการเชอมตอกบโหนดถดไปไดสองวธคอ 

- Link layer notification เชนใน IEEE 802.11 มการใชงานโดยในแตละเวลาท แพกเกจถกสงไปยงโหนดถดไป จะมการสงขอความ RTS (Request to send message) เพอทาการแจงใหโหนดถดไปทราบวามความตองการทจะทาการสงขอมล และโหนดตวถดไป หากพรอมรบขอมลจะทาการสงขอความ CTS (Clear to send message) ตอบกลบมา ซงหากโหนดทตองการสงขอมล ไมไดรบขอความ CTS ตอบกลบมาภายหลงจากจานวนครงทมากทสดในการพยายามสงขอมล โหนดดงกลาวจะสมมตวาการเชอมตอระหวางสองโหนดขางตนเกดการเชอมตอเสยหาย

- กรณทไมม Link layer notification โหนดอาจใชวธการคอการรอรบฟงขอมลจากชองสญญาณ ซงอาจจะอยในรปแบบของแพกเกจทไดรบจากโหนดถดไป (รวมไปถงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง) ถาหากวาโหนดไมไดรบขอมลใดๆ จากโหนดถดไปภายในชวงเวลา ALLOWED_HELLO_LOSS * HELLO_INTERVAL โหนดจะสมมตวาเกดการเชอมตอเสยหาย และจะเรมทาการสงขอความ RRER ในขนตอนถดไป

2.2.3.10 การจดการขอความ RERR และการลบขอมลเสนทาง  โดยทวไปขอความ RERR และการจดการเมอเกดการเชอมตอเสยหายมกระบวนการดงตอไปน

- เสนทางทมอยเดมเกดความไมถกตอง - ตรวจสอบโหนดปลายทางทไดรบผลกระทบจากเสนทางทเสยหาย - ทาการกาหนดวาโหนดขางเคยงใดบางทไดรบผลกระทบ - ทาการสงขอความ RERR ทเหมาะสมไปยงโหนดขางเคยง

ขอความ RERR อาจจะถกสงไดทงในรปแบบแพรกระจายหรอแบบปลายทางเดยว และโหนดจะไมทาการสรางขอความ RERR เกนคาของ RERR_RATELIMIT ขอความตอหนงวนาท

21    

โหนดจะเรมทาการสรางขอความ RERR ใน 3 กรณตอไปน - ถาโหนดตรวจพบไดวาการเชอมตอเสยหายระหวางตนเองกบโหนดถดไปทตองใชงานในเสนทางทใชงานได โหนดจะทาการสรางรายชอของโหนดปลายทางทตนเองไมสามารถสงขอมลไปถงไดลงในขอความ RERR

- ถาโหนดไดรบขอมลและตนเองไมมเสนทางทใชงานได (ในกรณทไมมการทางาน Local repair) ซงหมายถงโหนดดงกลาวจะมรายชอของโหนดปลายทไมสามารถสงขอมลไดเพยงแคโหนดเดยว

- ถาโหนดไดรบขอความ RERR จากโหนดขางเคยง ในกรณดงกลาวรายชอของโหนดปลายทางทไมสามารถสงขอมลไดจะทาการคดลอกคาจากขอความ RERR ทไดรบมา

และกอนจะมการสงขอความ RERR จะตองทาการปรบปรงคาหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางภายในตารางเสนทางสาหรบโหนดปลายทางทไมสามารถสงขอมลถงได โดยกระบวนการในการปรบปรงคาในขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมายมดงตอไปน

- หมายเลขลาดบของโหนดปลายทางในขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาหมาย มคาถกตองจะทาการเพมคาหมายเลขลาดบขนหนง ในกรณทโหนดตองการเสนทางเพอสงขอมลไปยงปลายทางทไมสามารถสงขอมลถงได สวนในกรณทไดรบขอความ RERR จะทาการคดลอกคาหมายเลขลาดบของโหนดปลายทางมาจากขอความ RERR แทน

- ขอมลเสนทางภายในตารางเสนทางจะถกตงคาใหเปนเสนทางทไมสามารถใชงานได นนคอจะตงคาใหขอมลเสนทางแตละเสนทางตอหนงเปาเหมายดงกลาวเปนเสนทางทไมสามารถใชงานได

- สวนคาเวลาทพจารณาวาเสนทางดงกลาวยงคงใชงานไดจะมคาเทากบผลรวมระหวางเวลาปจจบนกบ DELETE_PERIOD เพอกาหนดใหทราบวาเมอเกดเสนทางเสยหายดงกลาวขน โหนดจะเกบเสนทางดงกลาวไวระยะเวลาหนงกอนทจะทาการลบขอมลดงกลาวทง

2.2.3.11 Local Repair  เมอการเชอมตอในเสนทางเกดความเสยหายขน โหนดทตรวจพบวาเสนทางเกดความเสยหายอาจเลอกใชวธการซอมแซมเสนทางดวยตนเองหรอ Local repair โดยจะทาการพจารณาวา โหนดปลายทางอยใกลกบตนเองมากกวาโหนดตนทางหรอไม หากวาโหนดปลายทางอยใกลกวา โหนดทตรวจพบวาเกดการเชอมตอเสยหายจะทาการเพมหมายเลขลาดบของโหนด

22    

ปลายทางและทาการสงขอความ RREQ แบบแพรกระจายไปยงโหนดปลายทางดวยตนเอง ซงเมอมการทางานในการซอมแซมเสนทางดงกลาว โหนดตนทางจะไมทราบหรอไมไดรบขอความ RREQ ทโหนดดงกลาวสงออกมา เนองมาจากโหนดจะทาการกาหนดคาขอความ RREQ ทตนเองทาการสงแบบแพรกระจายใหมคาเปนคาระหวาง MIN_REPAIR_TTL ถง ครงหนงของจานวนโหนดทใชในการสงขอมลจากตนไปยงโหนดตนทาง และจะทาการเพมคาขนครงละ LOCAL_ADD_TTL และภายหลงจากโหนดททาการตรวจพบวาเกดการเชอมตอเสยหายทากาสงขอความ RREQ แบบแพรกระจายออกมา โหนดจะทาการรอขอความ RREP ซงในระหวางเวลาดงกลาวขอมลตางๆ ทโหนดไดรบจะถกเกบไวชวคราว ถาภายหลงจากชวงเวลาการรอ และโหนดไมไดรบขอความ RREP สาหรบใชในการสงขอมลไปยงปลายทาง โหนดจะทาเรมกระบวนการในการสงขอความ RERR ทนท แตถาโหนดไดรบขอความ RREP ในระหวางชวงระยะเวลาในการรอทกาหนดไว โหนดจะทาการตรววจสอบวาขอความ RREP แตลขอความทไดรบมามคาจานวนโหนดทใชในการสงขอมลดกวาคาทตนเองเคยบนทกไวในตารางเสนทางหรอไมหากคาภายในขอความ RREP ทไดรบมามคามากกวาทตนเองบนทกไว กระบวนการสงขอความ RRER กจะเกดขน ซงกระบวนการทา Local repair ดงกลาวจะเปนการเพมความสาเรจในการสงขอมล เนองมาจาก ขอมลจะไมถกละทงไปในระหวางการสงขอความ RERR เมอเกดการเชอมตอเสยหายขน เมอการเชอมตอเสยหายหรอเกดการเชอตอเสยหายขนภายในเสนทางทใชงานได ซงในบางกรณอาจทาใหไมสามารถสงขอมลไปยงโหนดปลายทางหลายๆ ตวได เนองจากอาจมการใชงานโหนดตวเดยวกนในการสงขอมลไปยงโหนดปลายทางหลายๆ ตว โหนดททาการตรวจพบวาเกดความเสยหายในการเชอมตอดงกลาว เมอเรมกระบวนการทา Local repair ขน จะดาเนนคนหาเสนทางใหมครงละหนงโหนดปลายทางเทานน ซงแสดงวาเสนทางทถกใชในการสงขอมลไปยงโหนดปลายทางอนๆ จะตองถกตงคาใหเปนเสนทางทไมสามารถใชงานได แตโหนดทอยในกระบวนการทา Local repair อาจจะถกตงคาสถานะวากาลงทา Local repair อย โดยการตงคาสถานะดงกลาวจะถกรเซตภายในเวลาทกาหนดไว คอหลงจากไมไดรบการปรบปรงภายในเวลา ACTIVE_ROUTE_TIMEOUT ซงกอนจะหมดเวลาดงกลาวอาจมขอมลทตองการสงไปยงโหนดปลายทางอนๆ ดงนนเสนทางททา Local repair นนจะตองเกดจากการทมขอมลทตองการสงไปยงโหนดปลายทางน นๆ เทาน น หากไมมความตองการในการสงขอมลไปยงโหนดปลายทาง กระบวนการทา Local repair เพอคนหาเสนทางในการสงขอมลไปยงโหนดปลายทางดงกลาวกจะไมเกดขน  

 

23    

2.3 การตรวจสอบสถานะของการเชอมตอ   วธการตรวจสอบสถานะของการเชอมตอม 2 ประเภทคอการใชงานขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง (Hello messages) และการใชงาน Link layer feedback

2.3.1 ขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง การใชงานขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงจะใชงานโดยใหโหนดในระบบทอยในเสนทางทใชงานไดมการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงแบบแพรกระจายออกมาเปนระยะๆ เพอทาใหโหนดทเคยไดรบขอความดงกลาวทราบวาโหนดททาการสงขอความนนยงคงอยในระยะทสามารถทาการตดตอสอสารได โดยการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงจะทาการสงในชวงเวลา HELLO_INTERVAL วนาท และโหนดจะทราบวาเกดการเชอมตอเสยหายเมอโหนดซงเคยไดรบขอความจากโหนดขางเคยงมากอน และไมไดรบขอความจากโหนดขางเคยงนนๆ ในชวงเวลาทไดจากการคานวณคาของ HELLO_INTERVAL*ALLOWED_HELLO_LOSS วนาท

2.3.2 Link layer feedback กระบวนการตรวจสอบสถานะของการเชอมตอแบบ Link layer feedback จะไดรบการสนบสนนจากชน Media access control (MAC) ซงการทางานดงกลาวจะสามารถแจงเตอนไดเรวกวาการตรวจสอบแบบใชงานขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง โดยการทางานคอเมอโหนดมความตองการสงขอมล โหนดจะทาการสงความตองการในการสงขอมลไปยงชน MAC ซงเกบคาไวเพอสงขอมลไปยงโหนดทตองการ และเมอทาการสงขอมลไปยงโหนดทตองการไมสาเรจ เชน ไมไดรบขอความตอบกลบ (Acknowledge messages) จากโหนดทตนเองตองการสงขอมลไป โหนดจะพยายามทาการสงจนครบจานวนครงในความพยายาม โหนดกจะทราบไดทนทวาเกดการเชอมตอเสยหายขน และจะทาการแจงเตอนวาเกดการเชอมตอเสยหายตอไป

24  

บทท 3 การพฒนาโพรโทคอล AODV

บทนเปนการนาเสนอรายละเอยดของการพฒนาการทางานโพรโทคอล AODV ซงวทยานพนธนแบงการพฒนาออกเปนสองสวนคอ การพฒนากระบวนการซอมแซมเสนทาง Local repair ในโพรโทคอล AODV และการปรบปรงเสนทางใหมระยะทางทสนกวาเสนทางทใชงานเดม (Active route)

3.1 การพฒนากระบวนการซอมแซมเสนทาง Local repair ในโพรโทคอล AODV ในสวนของการพฒนากระบวนการซอมแซมเสนทาง Local repair เปนการตอยอดงานวจย [9] แตในงานททาการพฒนาขนนมการทางานทแตกตางออกไป คองานในวทยานพนธนจะใชขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงทเรยกวา Hello messages เพอทาหนาทเปนตวตรวจสอบวาการเชอมตอไดรบความเสยหาย (Link failure) หรอไม โดยเฉพาะโหนดทอยในเสนทางทใชงานไดในปจจบน (Active route) และใชวธการของ Link layer feedback ตรวจสอบการเชอมตอเมอมการรบ-สงขอมล นอกจากนไดมการใช Hello message เพอตรวจสอบขอมลโหนดเพอนบานของโหนดขางเคยงหรอเรยกวา Neighbor of neighbor node การทางานของโพรโทคอล AODV ดงเดมเมอมเหตการณททาใหเกดการเชอมตอเสยหาย จะมการทางานดงภาพประกอบ 3-1 โดยขนตอนแรกโหนดทตรวจพบวาการเชอมตอไดรบความเสยหาย จะทาการตรวจสอบวาตนเองอยใกลกบโหนดตนทางหรอโหนดปลายทาง ถาพบวาอยใกลกบโหนดตนทาง จะเลอกทาการซอมแซมเสนทางดวยวธการ Source repair คอ จะเรมทาการสงขอความ RERR เพอแจงใหแกโหนดตนทางทราบวาเสนทางทโหนดตนทางมความตองการเพอทาการสงขอมลไปยงโหนดปลายทางเกดความเสยหาย มความจาเปนตองทาการหาเสนทางใหม แตในกรณตรงกนขาม หากโหนดซงตรวจพบวาเกดการเชอมตอเสยหายอยใกลกบโหนดปลายทาง โหนดดงกลาวจะซอมแซมเสนทางดวยตนเองหรอเรยกวา Local repair โดยโหนดททาการตรวจพบวาเกดการเชอมตอเสยหายจะเรมกระบวนการสงขอความ RREQ แบบแพรกระจายไปยงโหนดใกลเคยง เนองจากเชอวาโหนดใกลเคยงนาจะมขอมลเสนทางทตนเองมความตองการ และโหนดซงตรวจพบวาเกดการเชอมตอเสยหายดงกลาวจะทาการรอขอความ RREP หากไมไดรบขอความ RREP โหนดจะซอมแซมเสนทางโดยการใช Source repair แทน

25  

 

ภาพประกอบ 3-1 ลกษณะการทางานเมอเกดการเชอมตอเสยหาย

ในกระบวนการทา Local repair ของโพรโทคอล AODV ดงเดมโหนดจะสงขอความแบบแพรกระจายเพมขน ซงแนนอนวาการสงขอมลในลกษณะนโหนดรอบขางจะทาการสงขอความตอออกไปเปนวงกวาง ซงขอมลดงกลาวอาจไมมความจาเปน และกรณทเครอขาย มเหตการณททาใหเกดการเชอมตอเสยหายเกดขนบอยครงและลกษณะเชนนเกดขนเปนธรรมชาตของเครอขายเซนเซอรไรสาย เมอโหนดเลอกใชงาน Local repair จะทาใหในเครอขายจะมขอความจดการเสนทาง (Routing overhead) เกดขนเปนจานวนมาก รายละเอยดของกระบวนการพฒนา Local repair มสามขนตอนหลกดงตอไปน

3.1.1 การสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงแบบแพรกระจาย โหนดทกตวภายในเครอขายมการใชงาน Link layer feedback เพอทาการตรวจสอบการเชอมตอเสยหาย นอกจากนนโหนดทกตวภายในเครอขายจะมการใชงานขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงเพอใชในการกระจายขอมลเกยวกบตนเองและโหนดขางเคยง ซงขอมลทไดดงกลาวจะนาไปใชในกระบวนการพฒนาโพรโทคอล AODV ตอไปซงจะอธบายในหวขอ 3.1.3

26  

 

รปแบบของขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง ทมการใชงานไดถกพฒนามาจาก ขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงเดม ซงรปแบบของขอความตรวรจสอบโหนดขางเคยงแสดงดงภาพประกอบ 3-2

ภาพประกอบ 3-2 ลกษณะของขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง [9]

จากภาพประกอบ 3-2 ลกษณะของขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงทมการใชงาน จะใชรปแบบของขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงรปแบบเดม ซงเปนสวนทอยในกรอบสขาว และสวนทเปนการเพมขอมลเขาไปใหมจากรปแบบของขอความเดมจะอยในกรอบเปนสเขม ซงขอมลทเพมมสองสวนคอสวนของจานวนโหนดขางเคยง (Number of Neighbors) และสวนของหมายเลขของโหนดขางเคยง (Neighbor IP Address) โดยทสวนของจานวนโหนดขางเคยงจะเปนคาของจานวนโหนดขางเคยงของตนเอง สวนหมายเลขของโหนดขางเคยงจะเปนหมายเลขของโหนดขางเคยงแตละตว

27  

 

ภาพประกอบ 3-3 ตวอยางของการทางานเมอโหนดไดรบขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงจาก

โหนดขางเคยง

ภาพประกอบ 3-3 แสดงตวอยางของการทางานเมอโหนดไดรบขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงจากโหนดขางเคยง มรายละเอยดการทางานดงน โหนด 3 เมอไดรบขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงจากโหนดขางเคยงในทนคอโหนด 2 และ 5 เมอโหนด 3 จะสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงครงถดไป โหนด 3 จะนาขอมลทเกยวของกบโหนดรอบขางของตนเอง มาเพมขอมลภายในขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงในสวนของจานวนโหนดขางเคยงเทากบ 2 และเพมหมายเลขของโหนดขางเคยงใหมคาเปนหมายเลขโหนด 2 และ 5 เมอโหนด 2 ไดรบขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงทถกสงมาจากโหนด 3 โหนด 2 จะสามารถทราบไดทนทวาโหนดทใกลเคยงโหนด 3 มจานวนเทาใด และมหมายเลขใดบาง ในทนคอโหนด 2 และ 5

3.1.2 หมายเลขของโหนดถดจากโหนดถดไป (Next of next hop address) ขอความ RREP ทไดปรบปรงขนมการเพมขอมลตอทายจากรปแบบของขอมลเดมคอ มการเพมหมายเลขของโหนดถดจากโหนดถดไป และขอมลดงกลาวจะถกคดลอกลงในตารางเสนทางดงภาพประกอบ 3-4

28  

 

ภาพประกอบ 3-4 ลกษณะของขอความ RREP [9]

ลกษณะของขอความ RREP จะมการเกบคาหมายเลขโหนดถดจากโหนดถดไปเพมอกหนงคา โดยปกตคาหมายเลขของโหนดถดไป ทโหนดบนทกไวเพอใชในการสงขอมลจะเปนคาหมายเลขของโหนดตวทสงขอความ RREP มาใหตนเอง สวนคาของหมายเลขโหนดถดจากโหนดถดไปจะไดจากการนาคาหมายเลขโหนดถดไปภายในตารางเสนทางของโหนดทสงขอความ RREP คดลอกลงในหมายเลขของโหนดถดจากโหนดถดไปลงในขอความ RREP และหลงจากนนจงสงขอความ RREP กลบมาผานทางเสนทางยอนกลบ

 

ภาพประกอบ 3-5 ลกษณะการทางานเมอมการสงขอความ RREP   

ภาพประกอบ 3-5 แสดงลกษณะการทางานเมอมการสงขอความ RREP เมอเครอขายมการทาการคนหาเสนทาง โดยมโหนดปลายทางคอโหนด 7 เมอโหนด 3 ทาการสงขอความ RREP กลบไปยงโหนดตนทางตามเสนทางยอนกลบ โหนดตวทจะตองทาการรบขอความ RREP แบบปลายทางเดยวจากโหนด 3 คอโหนด 2 สาหรบขนตอนของการสรางขอความ RREP ของโหนด 3 ไดมการเพมคาขอมลหมายเลขของโหนดถดไป (ในทนคอโหนด 5) ลงในหมายเลขของโหนดจากโหนดถดไปภายในขอความ RREP และทาการสงไปยงโหนด 2 เมอโหนด 2 ไดรบ

29  

 

ขอความ RREP กจะทราบทนทวาเสนทางทใชในการสงขอมลไปยงโหนด 7 มหมายเลขของโหนดถดไปคอโหนด 3 และมหมายเลขของโหนดถดจากโหนดถดไปคอโหนด 5 เปนตน

3.1.3 การสงขอความ RREQ แบบปลายทางเดยว เมอการเชอมตอเกดเสยหายขน โหนดทตรวจสอบไดวาการเชอมตอเสยหาย จะสงขอความ RREQ แบบปลายทางเดยว (Unicast) โดยมเปาหมายไปยงโหนดทคาดวานาจะมขอมลเสนทางทตนเองตองการ โดยขอมลทใชจะไดมาจากการรบขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงและหมายเลขของโหนดถดจากโหนดถดไปทไดจดเกบไวในตารางเสนทางกอนหนาน ซงรปแบบของขอความ RREQ ทใชเปนดงภาพประกอบ 3-6

 

ภาพประกอบ 3-6 ลกษณะของขอความ RREQ [9]  

ขนตอนของการทา Local repair เรมจากการนาขอมลทไดจากกระบวนการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงและกระบวนการสงขอความ RREP จากเสนทางทใชงานไดมาใชงาน โดยการเพมโหนดถดไปทใชในการซอมแซม (Broken next hop) ไวในขอความ RREQ ซงคาของโหนดถดไปทใชในการซอมแซมจะเปนคาเดยวกนกบคาทไดทาการเปรยบเทยบระหวางคาของโหนดถดจากโหนดถดไปและคาหมายเลขของโหนดขางเคยงของโหนดขางเคยง (Neighbor of neighbor node address) วามคาเทากนหรอไม หากมคาเทากนหมายความวาโหนดถดจากโหนดถดไปนนมขอมลเสนทางทตองการ ซงเมอทาการเปรยบเทยบ โหนดทพบการเชอมตอเสยหายจะทาการสงหมายเลข RREQ แบบปลายทางเดยว โดยมเปาหมายในการสงไปยงโหนดทมคาเทากบคาของหมายเลขโหนดขางเคยงทถกพบวามคาหมายเลขของโหนดขางเคยงของโหนดขางเคยงเทากบคาหมายเลขโหนดถดจากโหนดถดไป โดยคาของหมายเลขโหนดถดไปทใชในการซอมแซมจะมคา

30  

 

เปนหมายเลขของโหนดถดจากโหนดถดไป จากนนจงทาการสงขอความ RREQ แบบปลายทางเดยวดงแสดงในภาพประกอบ 3-7 

ภาพประกอบ 3-7 ลกษณะการทางานขอความ RREQ แบบปลายทางเดยว 

ลกษณะการสงขอความ RREQ แบบปลายทางเดยว เรมจากเมอโหนด 1 มความตองการสงขอมลไปยงโหนด 7 และกระบวนการคนหาเสนทางเสรจสน จะไดเสนทางทใชงานไดคอ 1-2-3-5-6-7 แตเมอโหนด 2 ตรวจพบวาเกดการเชอมตอเสยหายขนระหวางตนเองกบโหนด 3 โหนด 2 จะเขาสกระบวนการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair โดยขอมลทโหนด 2 มอยคอขอมลหมายเลขโหนดขางเคยง, หมายเลขของโหนดขางเคยงของโหนดขางเคยง, หมายเลขของโหนดถดไปและหมายเลขของโหนดถดจากโหนดถดไป โหนด 2 จะทาการเปรยบเทยบคาของหมายเลขของโหนดขางเคยงของโหนดขางเคยงในแตละโหนดขางเคยงกบหมายเลขของโหนดถดจากโหนดถดไปวามคาเทากนหรอไม ในกรณนคาของหมายเลขโหนดขางเคยงของโหนดขางเคยงของโหนดขางเคยง 4 มคาเทากบหมายเลขของโหนดถดจากโหนดถดไป ในทนคอ 5 ซงแสดงวาโหนดตวทอยใกลเคยงกบตนเอง ในทนคอโหนด 4 ซงมโหนดขางเคยงทมขอมลเสนทางทตนเองตองการ ดงนนโหนด 2 จะทาการสงขอความ RREQ แบบปลายทางเดยว โดยมหมายเลขโหนดในการสงเปนโหนด 4 และมคาหมายเลขโหนดถดไปทใชในการซอมแซมภายในขอความ RREQ มคาเทากบโหนด 5 และเมอโหนด 2 สงขอความ RREQ แบบปลายทางเดยวไปยงโหนด 4 จะเรมทาการตรวจสอบขอมลภายในขอความ RREQ พบวาคาของหมายเลขโหนดถดไปทใชในการซอมแซมมคาเทากบหมายเลขโหนดขางเคยงของตนเอง โหนด 4 จะทาการสงขอความ RREQ แบบปลายทางเดยวตอไปยงโหนด 5 และเมอโหนด 5 ไดรบขอความ RREQ ดงกลาวโหนด 5 ซงมขอมลเสนทางในการสงขอมลไปยงโหนดปลายทางหรอโหนด 7 จะทาการสงขอความ RREP กลบไปยง

31  

 

โหนด 4 และโหนด 4 จะทาการสงขอความ RREP กลบไปยงโหนด 2 ขอมลเสนทางทโหนด 2 ตองการกจะไดรบ และโหนด 2 จะทาการสงขอมลดวยเสนทางใหมทไดจากกระบวนการดงกลาว คอ 1-2-4-5-6-7   3.2 การปรบปรงเสนทางใหมระยะทางทสนกวาเสนทางทใชงานเดม

ในโพรโทคอล AODV ดงเดมหากเสนทางไมมความเสยหายหรอยงคงสามารถสงขอมลดวยเสนทางเดม โหนดจะไมสงหรอคนหาเสนทางใหม แมวาในบางกรณอาจจะมโหนดบางโหนดเคลอนทแลวทาใหมโอกาสทจะสงขอมลดวยจานวนโหนดทลดลง ซงในวทยานพนธนไดทาการพฒนาการคนหาเสนทางทส นลงและคาดวาจะสามารถลดคาหนวงเวลาไดใน 3 กรณ ซงรปแบบเครอขายทง 3 กรณนจะถกนาไปใชในการทดสอบดวยวธจาลองการทางานเครอขายในบทท 4 ดวย โดยรปแบบทง 3 มรายละเอยดดงตอไปน

- เมอโหนดภายในเสนทางทใชงานไดเคลอนทมทศทางไปยงโหนดตนทาง - เมอโหนดใหมเคลอนทมาอยระหวางโหนดปลายทางกบเสนทางทใชงานได - เมอโหนดตนทางเคลอนทไปในทศทางของโหนดปลายทางผานทางเสนทางทใชงานได

3.2.1 เมอโหนดภายในเสนทางทใชงานไดเคลอนทโดยมทศทางไปยงโหนดตนทาง 

ภาพประกอบ 3-8 รปแบบการเชอมตอตอนเรมตนของระบบ

ภาพประกอบ 3-8 เปนรปแบบการเชอมตอในเวลาเรมตนของเครอขายโดยโหนด 1 จะสงขอมลไปยงโหนด 7 ผานทางเสนทาง 1-2-3-5-6-7 และในกรณนใหความสนใจเมอโหนด 2

32  

 

ซงมการจดเกบขอมลเกยวกบโหนดปลายทาง 7 คอมหมายเลขของโหนดถดไปคอ 3 และมหมายเลขของโหนดถดจากโหนดถดไป 5 นอกเหนอจากนโหนด 2 มการจดเกบคาหมายเลขโหนดขางเคยงและหมายเลขโหนดขางเคยงของโหนดขางเคยงดงนมหมายเลขโหนดขางเคยงเปน 1, 3, 4 และมหมายเลขโหนดขางเคยงของโหนดขางเคยงของ 1 เปน 2 มหมายเลขโหนดขางเคยงของโหนดขางเคยงของ 3 เปน 2, 5 และมหมายเลขโหนดขางเคยงของโหนดขางเคยงของ 4 เปน 2, 5 และเมอเวลาผานไปโหนด 5, 6 และ 7 เคลอนทเขาหาโหนดตนทาง ทาใหโครงสรางการเชอมตอเปลยนไปเปนดงแสดงในภาพประกอบ 3-9

ภาพประกอบ 3-9 การเคลอนทของโหนดภายในเสนทางทใชงานไดมทศทางไปยงโหนดตนทาง

การเคลอนทของโหนดภายในเสนทางทใชงานได ในทไดแกโหนด 5, 6, 7 มทศทางไปยงโหนดตนทาง เมอโหนด 2 ตรวจพบไดวาโหนดในเสนทางทใชงานไดดงกลาวเปนโหนดถดจากโหนดถดไปเคลอนทเขามาอยในระยะทสามารถสงขอมลได โดยใชการตรวจสอบจากกระบวนการของการรบขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง ในทนหมายถงโหนด 2 สามารถรบขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงจากโหนด 5 ไดและเมอโหนด 2 ทาการพจารณาขอมลในตารางเสนทางพบวาโหนดถดจากโหนดถดไปมคาเปนโหนด 5 ซงเคลอนทเขามาใกลกบตนเอง กระบวนการในการปรบปรงขอมลเสนทางทสนกวาเดมจงเรมขนดงแสดงในภาพประกอบ 3-10

33  

 

ภาพประกอบ 3-10 การขอเสนทางเมอโหนดภายในเสนทางทใชงานไดมทศทางไปยงโหนดตนทาง

ขนตอนการปรบปรงขอมลเสนทางดงกลาวกระทาโดยโหนด 2 เมอไดรบขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงจากโหนดทตนเองบนทกไววาเปนโหนดถดจากโหนดถดไป (ในทนคอโหนด 5) โหนด 2 จงทาการสงขอความ RREQ ดวยคา TTL = 1 และใชวธการสงเปนแบบปลายทางเดยวไปยงโหนด 5 เมอโหนดดงกลาวไดรบขอความ RREQ จะทาการตอบกลบดวยขอความ RREP ไปยงโหนด 2 จากนนโหนด 2 จะทาการปรบปรงขอมลเสนทางทใชในการสงขอมลไปยงโหนด 7 คอมคาหมายเลขโหนดถดไปคอ 5 และมคาหมายเลขโหนดถดจากโหนดถดไปคอ 6 กระบวนการดงกลาวจะชวยลดจานวนโหนดทใชในการสงขอมล

3.2.2 เมอโหนดใหมเคลอนทมาอยระหวางโหนดปลายทางกบเสนทางทใชงานได

ภาพประกอบ 3-11 รปแบบการเชอมตอของเสนทางทใชงานได

จากภาพประกอบ 3-11 รปแบบการเชอมตอของเสนทางทใชงานไดทโหนด 1 มการสงขอมลไปยงโหนดปลายทาง 7 ในทนทาการพจารณาขอมลตารางเสนทางภายในโหนด 1

34  

 

พบวาคาหมายเลขโหนดถดไปคอ 2 และหมายเลขโหนดถดจากโหนดถดไปคอ 3 นอกจากนยงมการเกบคาหมายเลขโหนดขางเคยงคอ 2 และหมายเลขโหนดขางเคยงของโหนดขางเคยงคอ 1 และ 3 ซงเสนทางการทางานในการสงขอมลจากโหนด 1 ไปยงโหนด 7 เปนดงน 1-2-3-4-5-6-7 เมอเวลาผานไปมโหนดเคลอนทเขามาออยระหวางโหนดตนทางและโหนดปลายทางดงแสดงในภาพประกอบ 3-12

ภาพประกอบ 3-12 โหนดใหมเคลอนทมาอยระหวางโหนดปลายทางกบเสนทางทใชงานได

ในกรณการเชอมตอดงภาพประกอบ 3-12 พบวามโหนด 8 เคลอนทเขามาอยระหวางโหนด 1 ซงเปนโหนดตนทางกบโหนด 7 ซงเปนโหนดปลายทาง เมอโหนด 1 ไดรบขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงจากโหนด 8 ทมขอมลคาโหนดขางเคยงของโหนดขางเคยงคอ 1 และ 7 โหนด 1 จะทาการปรบปรงขอมลเสนทางใหมทนท เพอลดจานวนโหนดทใชในการสงขอมลดงแสดงในภาพประกอบ 3-13  

35  

 

1 2 3

4

6 57

8

NH: 8NON: 7

RREQ with 

TTL = 2

RREP

NH is Next hop addressNON is Next of next hop addressTTL is Time to life

 

ภาพประกอบ 3-13 การรองขอขอมลเสนทางผานทางโหนดใหมทเขามาอยระหวางโหนดปลายทาง

และเสนทางทใชงานได 

 

จากภาพประกอบ 3-13 แสดงการรองขอขอมลเสนทางเมอเกดกรณทโหนดใหมเขามาอยระหวางโหนดปลายทางกบโหนดทอยในเสนทางทใชงานได เมอโหนดใหมมคาหมายเลขของโหนดขางเคยงเปนโหนดปลายทาง โหนดตวทตรวจสอบไดจะสงขอความ RREQ ดวยคา TTL = 2 และใชลกษณะการสงเปนแบบปลายทางเดยวไปยงโหนดใหมทเขามาในเครอขาย หลงจากทโหนดใหมไดรบขอความ RREQ โหนดดงกลาวจะตรวจสอบความตองการของขอความ RREQ วาความตองการสงขอมลไปยงโหนดปลายทางดงกลาวเปนโหนดขางเคยงของตนเองหรอไม ถาใชจะทาการสงขอความ RREQ แบบปลายทางเดยวไปยงโหนดปลายทาง และเมอโหนดปลายทางไดรบขอความ RREQ โหนดปลายทางจะทาการสงขอความ RREP ตอบกลบไปยงโหนดใหมดงกลาว โหนดในเสนทางทใชงานไดทพบเหตการณดงกลาวกจะสามารถทาการสงขอมลไปยงปลายทาง ดวยเสนทางทสนลงได ดงในภาพประกอบ 3-13 พบวาโหนด 1 สามารถสงขอมลไปยงโหนด 7 ผานทางโหนด 8 ซงใชจานวนโหนดทใชในการสงขอมลเทากบ 2 ซงนอยกวาเสนทางเดมทมความตองการใชจานวนโหนดทใชในการสงขอมลถง 6

36  

 

3.2.3 เมอโหนดตนทางเคลอนทไปในทศทางของโหนดปลายทางผานทางเสนทางทใชงานได

 

ภาพประกอบ 3-14 รปแบบการเชอมตอตงตนกอนทโหนดตนทางเคลอนท  

ภาพประกอบ 3-14 โหนด 1 เปนโหนดตนทาง ตองการสงขอมลไปยงโหนดปลายทางหมายเลข 7 ผานทางเสนทาง 1-2-3-4-5-6-7 โดยในทนแสดงใหเหนวาโหนดถดไปเพอใชในการสงขอมลไปยงโหนดปลายทาง 7 ซงโหนด 1 เกบคามคาเปน 2 และโหนดถดจากโหนดถดไปมคาเปน 3 และมคาโหนดขางเคยงของโหนดขางเคยงคอ 1 และ 3   

 

ภาพประกอบ 3-15 การเคลอนทของโหนดตนทางไปในทศทางเสนทางทใชงานได 

เมอมการเคลอนทของโหนดตนทางไปในทศทางของเสนทางทใชงานได ในทนคอโหนดตนทางหมายเลข 1 เคลอนทเขาไปในทศทางของโหนดในเสนทางทใชงานไดคอโหนด 3 ซงคาหมายเลขโหนดถดจากโหนดถดไปทโหนด 1 เกบคาไวมคาเปน 3 ดงนนโหนด 1 จงเรมกระบวนการในการรองขอเสนทางทสนลงดงแสดงในภาพประกอบ 3-16  

37  

 

 

ภาพประกอบ 3-16 การรองขอขอมลเสนทางใหม

เมอมการรองขอเสนทางทสนกวาโหนด 1 จะทาการสงขอความ RREQ ดวยคา TTL = 1 ไปยงโหนด 3 ถาโหนด 3 มขอมลเสนทางเพอใชในการสงขอมลไปยงโหนดปลายทางหมายเลข 7 จะทาการตอบกลบดวยขอความ RREP ทาใหเสนทางใหมทเกดขนมคาจานวนโหนดทใชในการสงขอมลทนอยลงกวาเดม

 

38

บทท 4 ผลการทดสอบ

บทนเปนการแสดงและวเคราะหผลการทดสอบโพรโทคอล AODV ทไดรบการพฒนาในงานวจยน โดยแบงเนอหาออกเปน 4 สวนดงน 1) การหาคาจานวนโหนดทเหมาะสมตอพนทททาการทดสอบ 2) การหาคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงทเหมาะสม 3) การเปรยบเทยบโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบโพรโทคอล AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair และ 4) การเปรยบเทยบโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบโพรโทคอล AODV ททาการพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair และการเลอกใชเสนทางทสนทสด พารามเตอรตางๆ ทใชในการทดสอบจะถกพจารณาบนสมมตฐานทตองการนาเครอขายเซนเซอรไรสายไปใชในการเฝาระวงสขภาพของสถานพยาบาล เพอชวยในการดแลผปวยทเขารบการรกษาภายในสถานพยาบาล ขนาดกลางทมพนทกวาง 200 เมตร ขนาดความยาว 200 เมตร และใหโหนดในระบบเคลอนทได (ตดกบตวผปวย) ดวยความเรว 1 เมตรตอวนาท โดยในระบบจะมจานวนการตดตอสอสารคดเปนรอยละ 10 ของจานวนโหนดทงหมดในสถานพยาบาล ในการทดสอบประสทธภาพของโพรโทคอล AODV ทพฒนาขนใชงานในเครอขายเซนเซอรไรสาย จะพจารณาจาก 3 คาดงตอไปน

- อตราความสาเรจในการสงขอมล (Packet Delivery Ratio, PDR) คอคาความสาเรจในการสงขอมลของโหนดในเครอขาย โดยคานวณไดจากจานวนแพกเกจทโหนดปลายทางไดรบตอจานวนแพกเกจทโหนดตนทางทาการสง

- คาหนวงเวลา (Delay) คอคาความลาชาในการสงแพกเกจในเครอขาย ในทนจะเปนคาเฉลยของคาหนวงเวลาทไดจากการการทางานของทกๆ โหนดในเครอขายโดยคานวณไดจากเวลาทแพกเกจถงปลายทางลบดวยเวลาทแพกเกจเรมทาการสงออกจากโหนดตนทาง

- คาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมล (Normalized Routing Load, NRL) คอคาทใชในการเปรยบเทยบปรมาณแพกเกจทใชในการคนหาเสนทางเพอใชในการสงขอมล สามารถคานวณไดจากอตราสวนระหวางขอความการจดการเสนทางตอแพกเกจทโหนดปลายทางไดรบสามารถคานวณไดจากสมการ NRL = (จานวนRREQ + จานวนRREP + จานวนRRER) / จานวนแพกเกจทโหนดปลายทางไดรบ

39

4.1 การหาคาจานวนโหนดทเหมาะสมตอพนทททาการทดสอบ ในสวนของการหาคาจานวนโหนดทเหมาะสมตอพนทททาการทดสอบเพอทาใหทราบถงจานวนโหนดทเหมาะสมทสดในการทางานของโพรโทคอล AODV แบบดงเดม ซงมการกาหนดพารามเตอรพนฐานสาหรบจาลองการทางานของเครอขายดงแสดงในตารางท 4-1

ตารางท 4-1 พารามเตอรพนฐานเพอใชในการหาจานวนโหนดทเหมาะสมตอพนทททดสอบ

พารามเตอร คาทใชงาน

Mac Layer Mac/802_15_4

Network Interface Phy/WirlessPhy/802_15_4

Routing protocol Defaulted AODV routing protocol

No. of nodes 50, 100, 150, 200, 256

HELLO_INTERVAL 1 seconds(Defaulted AODV)

Number of simulation runs 10 times

Simulation time 1000 seconds

X dimension 200 meters

Y dimension 200 meters

Packet type CBR packet

Connection 10% of No. of nodes

Rx range 20 meters

Tx range 20 meters

Rx power 47 mW

Tx power 47 mW

CBR interval 1 second

จากตารางท 4-1 เปนคาพารามเตอรพนฐานเพอใชในการจาลองการทางานเพอหาจานวนโหนดทเหมาะสมตอพนทททดสอบดวยการทดสอบในพนทขนาด 40,000 ตารางเมตร (200เมตร*200เมตร) โดยการกาหนดใหมการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงในทกๆ 1 วนาท ซงเปนคาดงเดมของโพรโทคอล AODV และมจานวนโหนดสงสดทใชในการทดสอบมคา 256 โหนด เนองจากในทนทาการพจารณาเฉพาะเครอขายทมการใชงานหมายเลขโหนดแบบ 8 บท (หมายเลข ID ทสามารถทาไดบนโหนดจรง) ซงจะสามารถทาการจดเกบหมายเลขทแตกตาง

40

กนไดสงสด 256 หมายเลข และการทดสอบจะใชโพรโทคอล AODV แบบดงเดม ซงผลลพธทไดจากการจาลองเครอขายเปนดงตอไปน

4.1.1 อตราความสาเรจในการสงขอมลเมอมการเปลยนแปลงจานวนโหนดในเครอขาย

ภาพประกอบ 4-1 กราฟความสมพนธระหวางอตราความสาเรจในการสงขอมลกบ จานวนโหนดในเครอขาย

ภาพประกอบ 4-1 แสดงกราฟความสมพนธระหวางอตราความสาเรจในการสงขอมลทเปลยนแปลงเมอมการเปลยนแปลงจานวนโหนดในเครอขายเรมจาก 50, 100, 150, 200 และ 256 โหนดตามลาดบ อตราความสาเรจในการสงขอมลเปลยนในลกษณะของกราฟพาราโบลาคว า คอสามารถใหคาอตราความสาเรจในการสงขอมลสงทสด 55 เปอรเซนต เมอมจานวนของโหนดในเครอขาย 150 ตว โดยทเมอจานวนโหนดมคานอยในทนคอ 50 และ 100 อตราความสาเรจในการสงขอมลจะมคานอยดวยเนองจากปรมาณโหนดทมอยในเครอขายไมสามารถทางานครอบคลมพนทไดทงหมด ทาใหในบางกรณไมสามารถตดตอสอสารไปยงโหนดทตองการได และหากมจานวนโหนดในเครอขายมากเกนไปในทนคอ 200 และ 256 จะทาใหอตราความสาเรจในการสงขอมลลดตาลง เนองจากในชวงการตดตอสอสารมปรมาณโหนดหนาแนนเกนไป จงมโอกาสเกดการชนกนของขอมลไดสง ทาใหอตราความสาเรจในการสงขอมลลดลง ดงนนจานวนโหนดท 150 ตวกระจายตวแบบสมบนพนท 200x200 ตารางเมตรจะใหคาอตราความสาเรจในการสงขอมลทดทสด

41

4.1.2 คาหนวงเวลาเมอมการเปลยนแปลงจานวนโหนดในเครอขาย

ภาพประกอบ 4-2 กราฟความสมพนธระหวางคาหนวงเวลากบจานวนโหนดในเครอขาย

จากภาพประกอบ 4-2 เปนกราฟแสดงความสมพนธระหวางคาหนวงเวลากบจานวนโหนดในเครอขายอยในรปพาราโบลาแบบหงาย มคาหนวงเวลาทนอยทสดเมอมจานวนโหนดในชวงตงแต 150 -200 โหนด ซงเมอคาจานวนโหนดมคานอยนนคอทจานวนโหนดมคา 50 โหนด คาหนวงเวลาทเกดขนจะมคาสง สาเหตเนองจากโหนดไมสามารถทาการตดตอสอสารไดทนทเมอมความตองการ ซงตองใชเวลาเพอทาการคนหาเสนทางหรอตองใชเวลาใหโหนดเคลอนทเขามาอยในชวงทสามารถตดตอสอสารได และเมอมจานวนโหนดมากเกนไปในทนคอเมอจานวนโหนดมคาเทากบ 256 โหนด คาหนวงเวลาจะมคามากขนเนองจากเมอมความหนาแนนมากขนโอกาสทโหนดสงขอมลและเกดการชนกนจงมสง จงทาใหโหนดตองพยายามทาการสงขอมลใหมซงทาใหการสงขอมลดงกลาวลาชายงขน ดงนนจานวนโหนดท 150 ในพนท 200x200 ตารางเมตรนอกจากจะใหคาอตราความสาเรจในการสงขอมลทดทสดแลวยงจะใหคาหนวงเวลาทนอยทสดอกดวย

42

4.1.3 ปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลเมอมการเปลยนแปลงจานวนโหนดในเครอขาย

ภาพประกอบ 4-3 กราฟความสมพนธระหวางคาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลกบจานวนโหนดในเครอขาย

ในสวนนเปนการหาความสมพนธระหวางปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลกบจานวนโหนดในเครอขาย พบวาเปนความสมพนธในรปแบบของกราฟพาราโบลาหงาย ในกรณทจานวนโหนดมคานอยคาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลจะมคาสง เนองจากโหนดไมสามารถตดตอสอสารถงโหนดทตองการ โหนดจงพยายามทาการคนหาเสนทางอยเปนระยะๆ ประกอบกบการคานวณคาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลจะนาคาจานวนในการรบขอมลของโหนดปลายทางมาใชในการพจารณา แตเมอจานวนโหนดในเครอขายสง คาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลจะมคาสงขน เนองจากการเกดการชนกนของขอมล จงจาเปนตองเกดกระบวนการในความพยายามสงขอมลใหมและเมอความพยายามไมสาเรจ โหนดจาเปนตองซอมแซมเสนทางเพอใชในการเชอมตอ ซงกระบวนการดงกลาวโหนดในเครอขายจาเปนตองมการสงขอความการจดการเสนทาง จงทาใหปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลมคาสงขน เมอทาการพจารณาจากคาอตราความสาเรจในการสงขอมลพบวาจานวนโหนดทใหคาทดทสดคอ 150 โหนด เมอพจารณาคาหนวงเวลาพบวาจานวนโหนดททาใหคาหนวงเวลามคานอยคอ 100, 150 และ 200 โหนด และเมอพจารณาคาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการ

43

รบพบวาคาทนอยทสดคอ 150 โหนด ดงนนจงนาจานวนโหนดเทากบ 150 โหนดมาใชในการพจารณาในการจาลองเครอขายตอไป

4.2 การหาคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงทเหมาะสม ในสวนของการหาคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงทเหมาะสม โดยจะใชพารามเตอรจานวนโหนดเทากบ 150 โหนด ซงไดมาจากการทดสอบกอนหนา ซงการทดสอบเพอหาคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงดงกลาวจะใชงานโพรโทคอล AODV แบบด งเดม และมการเปลยนแปลงคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงตงแต 1 ไปจนถง 12 วนาท

ตารางท 4-2 พารามเตอรพนฐานในการหาคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงทเหมาะสม

พารามเตอร คาทใชงาน

Mac Layer Mac/802_15_4

Network Interface Phy/WirlessPhy/802_15_4

Routing protocol Defaulted AODV routing protocol

No. of nodes 150 nodes

HELLO_INTERVAL 1 – 12 seconds

Number of simulation runs 10 times

Simulation time 1000 seconds

X dimension 200 meters

Y dimension 200 meters

Packet type CBR packet

Connection 10% of No. of nodes

Rx range 20 meters

Tx range 20 meters

44

ตารางท 4-2 พารามเตอรพนฐานในการหาคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงทเหมาะสม (ตอ)

พารามเตอร คาทใชงาน

Rx power 47 mW

Tx power 47 mW

CBR interval 1 second

จากตารางท 4-2 พารามเตอรพนฐานเพอใชในการหาคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงทเหมาะสม โดยการเปลยนแปลงคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงตงแต 1 วนาท ไปจนถง 12 วนาท และกาหนดจานวนโหนดท 150 โหนด ซงเปนคาทไดจากการทดสอบกอนหนา และการทดสอบดงกลาวจะใชโพรโทคอล AODV แบบดงเดม ซงผลลพธทไดจากการจาลองเครอขายเปนดงตอไปน

4.2.1 อตราความสาเรจในการสงขอมลเมอมการเปลยนแปลงคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง

ภาพประกอบ 4-4 กราฟความสมพนธระหวางอตราความสาเรจในการสงขอมล กบคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง

45

จากภาพประกอบ 4-4 กราฟความสมพนธระหวางคาอตราความสาเรจในการสงขอมลกบคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงพบวา เมอคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงมคานอยนนคอตงแต 1 วนาทถง 5 วนาท คาอตราความสาเรจในการสงขอมลจะมคานอยกวาเลกนอยเนองจากในกรณทคาชวงเวลามคานอยจะสงผลใหโหนดมความถในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงสง ทาใหปรมาณขอความดงกลาวในเครอขายมมาก ซงอาจสงผลใหเกดการชนกนของการสงขอมลขนทาใหความสาเรจในการสงขอมลลดตาลง และเมอคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงมคาสงขนในทนคอท 10 วนาทเปนตนไป คาอตราความสาเรจในการสงขอมลจะมคาลดลง เนองจากในบางกรณโหนดขางเคยงเคลอนทออกจากระยะการตดตอสอสาร แตโหนดซงเคยจดเกบเสนทางขอมลซงใชโหนดขางเคยงเปนโหนดถดไปไมทราบวาโหนดขางเคยงดงกลาวไมอยในระยะการตดตอสอสาร จงยงคงพยายามตดตอสอสารอยดวยขอมลโหนดขางเคยงเดม ซงสงผลใหอตราความสาเรจในการสงขอมลลดตาลง

4.2.2 คาหนวงเวลาเมอมการเปลยนแปลงคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง

ภาพประกอบ 4-5 กราฟความสมพนธระหวางคาหนวงเวลากบ คาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง

จากกราฟความสมพนธระหวางคาหนวงเวลากบคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงดงภาพประกอบ 4-5 พบวาเมอคาชวงเวลามคานอยนนคอท 1

46

วนาทถง 4 วนาท สงผลใหคาหนวงเวลาในการสงขอมลสงเนองจากการชนกนของการสงขอมล จงจาเปนตองมการซอมแซมเสนทางซงทาใหคาหนวงเวลามคาเพมขน และเมอคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงมมากขนคอท 9 วนาทเปนตนไป คาหนวงเวลามคาเพมขนอยางชดเจน เนองจากโหนดซงไดทาการจดเกบขอมลโหนดขางเคยงกวาจะทราบวาโหนดขางเคยงเคลอนทออกนอกระยะการตดตอสอสารของตนเองจะตองใชเวลาคอนขางนาน ซงในระยะเวลาดงกลาวโหนดอาจทาการสงขอมลออกไปและโหนดขางเคยงไมไดรบขอมลน น ทาใหการตดตอสอสารไมถกตอง สงผลใหตองพยายามคนหาเสนทางใหม ซงตองใชระยะเวลาทยาวนานยงขน

4.2.3 คาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลเมอมการเปลยนแปลงคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง

ภาพประกอบ 4-6 กราฟความสมพนธระหวางคาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลกบคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง

จากภาพประกอบ 4-6 เปนกราฟความสมพนธระหวางคาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลกบคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยง แสดงใหเหนวาเมอคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงมคานอย นนคอโหนดจะทาการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงถมากขน ทาใหเกดขอความการจดการเสนทางในเครอขายมาก สงผลใหคาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลมคาสงอยางเหนไดชด และเมอคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงมคามากขน จะทาใหคา

47

ปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลมคาลดลง เนองจากความถทโหนดตองใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงมคาลดลง เมอทาการพจารณาจากคาอตราความสาเรจในการสงขอมลพบวาคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงทใหผลดทสดอยทชวง 7 ถง 9 วนาท และเมอพจารณาคาหนวงเวลาพบวาคาหนวงเวลานอยอยท 7 วนาท และเมอพจารณาคาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบพบวาคาทนอยจะเรมจากคาตงแต 7 วนาทเปนตนไป ดงนนจงทาการเลอกคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงทมคาเทากบ 7 วนาทมาใชในการทดสอบตอไป 4.3 การเปรยบเทยบโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบโพรโทคอล AODV ทพฒนาการซอมแซม

เสนทางแบบ Local repair ในทนทาการทดสอบระหวาง AODV แบบดงเดมกบโพรโทคอล AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair โดยการนาพารามเตอรทไดทาการทดสอบกอนหนานมาใชในการทดสอบ ซงคาพารามเตอรแสดงดงตาราง 4-3

ตารางท 4-3 พารามเตอรพนฐานในการเปรยบเทยบโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบโพรโทคอล AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair

พารามเตอร คาทใชงาน

Mac Layer Mac/802_15_4

Network Interface Phy/WirlessPhy/802_15_4

No. of nodes 150 nodes

HELLO_INTERVAL 7 seconds

Number of simulation runs 10 times

Simulation time 1000 seconds

X dimension 200 meters

Y dimension 200 meters

Packet type CBR packet

Connection 10% of No. of nodes

Rx range 20 meters

Tx range 20 meters

48

ตารางท 4-3 พารามเตอรพนฐานในการเปรยบเทยบโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบโพรโทคอล AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair (ตอ)

จากตารางท 4-3 พารามเตอรพนฐานในการเปรยบเทยบโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบโพรโทคอล AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair ซงคาจานวนโหนดและคาชวงเวลาทใชในการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงไดมาจากการทดสอบกอนหนาซงการทดสอบจะเปนการสมตาแหนงของโหนดในพนท และใหมโหนด 15 โหนดมการเคลอนท ผลลพธทไดจากการเปรยบเทยบแสดงไดดงตารางท 4-4

ตารางท 4-4 แสดงการเปรยบเทยบผลทไดจากการทดสอบการทางานของโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบ AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair

Value AODV แบบดงเดม

AODV ทพฒนา Local repair

ผลการเปรยบเทยบ

PDR(%) 68.98 76.52 (+) Better 9.85

Delay(ms) 77.86 55.73 (+) Faster 22.13

NRL 7.29 5.36 (+) Better 1.93

All Energy usage for Sending (mW) 11059.66 10739.69 (+) Better 319.97

All Energy usage for Receiving (mW) 16498.46 15057.95 (+) Better 1440.51

Energy usage for header sending (mW) 1955.39 1734.16 (+) Better 221.23

Energy usage for header receiving (mW) 7401.88 6217.63 (+) Better 1184.25

Number of Local Repair 33 32.2 (+) Better 0.8

Number of Source Repair 36.88 26.85 (+) Better 10.03

จากตารางท 4-4 แสดงการเปรยบเทยบผลทไดจากการทดสอบการทางานของโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบ AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair เมอพจารณาคาอตราความสาเรจในการสงขอมล (PDR) ทไดจาก AODV ทพฒนา Local repair มคาสง

พารามเตอร คาทใชงาน

Rx power 47 mW

Tx power 47 mW

CBR interval 1 second

49

กวา 9.85 เปอรเซนต และคาหนวงเวลา (Delay) ลดลง 28.24 เปอรเซนต ทงนเนองมาจากการทางานของ AODV ทมการพฒนา Local repair จะใชขอมลทไดจากขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงเขามาชวยในการทางาน และเมอเกดกรณทการเชอมตอเสยหาย โหนดจะมขอมลของโหนดขางเคยงทาใหสามารถทาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair ดวยการสงแบบปลายทางเดยวแทนการสงแบบแพรกระจาย และทาการสงขอความรองขอดงกลาวไปยงโหนดทคาดวาจะมขอมลเสนทางทตองการ จงสงผลใหอตราความสาเรจในการสงขอมลมคาทดขนและลดระยะเวลาในการซอมแซมใหรวดเรวยงขน สวนคาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมล (NRL) การทดสอบโพรโทคอล AODV ทพฒนา Local repair จะใหคาทลดลง 26.47 เปอรเซนต เนองมาจากเมอเครอขายมการซอมแซมเสนทางดวย Local repair ทไดพฒนาขน โหนดจะใชวธการสงแบบปลายทางเดยวแทนการสงแบบแพรกระจาย สงผลใหปรมาณขอความการจดการเสนทางในเครอขายมจานวนลดตาลง จงทาใหคาดงกลาวมคาลดลง เมอทาการพจารณาพลงงานทใชในการรบ-สงในสวนของขอความการจดการเสนทางพบวาโพรโทคอล AODV ทพฒนาการทางานของ Local repair สามารถลดการใชพลงงานได 16.00 เปอรเซนต และ 11.31 เปอรเซนต ตามลาดบ สาเหตเนองจากเมอมการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair ทพฒนาขน การสงขอความรองขอเสนทางจะเปนแบบปลายทางเดยวแทนการสงแบบแพรกระจาย ซงลกษณะดงกลาวจะทาใหปรมาณการรบ-สงตอขอวามรองขอเสนทางมจานวนลดลงเมอเปรยบเทยบการทางานแบบดงเดม และเมอพจารณาการใชพลงงานของการรบ-สงทใชทงหมดพบวามคาลดลง 8.73 เปอรเซนต และ 2.89 เปอรเซนต ซงสาเหตทลดการใชพลงงานลงไมมากเนองจาก ในกระบวนการทไดทาการพฒนา Local repair จะสงผลใหความสาเรจในการสงขอมลดขน ซงจะทาใหโหนดสามารถทาการรบ-สงขอมลทตองการไดมากขน จงทาใหตองมการใชพลงงานเพอสงขอมลทตองการดงกลาว สงผลใหการใชพลงงานในสวนของการรบ-สงขอมลทตองการมคามากขนไปดวย และเมอพจารณาจานวนครงในการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair ระหวางโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบโพรโทคอล AODV ทพฒนา Local repair พบวาไมแตกตางกนเนองจากเหตการณททาใหเกดการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair เกดขนคลายกน แตหากพจาณาคาจานวนครงในการซอมแซมเสนทางแบบ Source repair พบวาโพรโทคอล AODV ทพฒนา Local repair จะมการซอมแซมเสนทางแบบ Source repair ลดลงถง 27.19 เปอรเซนต เนองมาจากโพรโทคอล AODV ทพฒนา Local repair มโอกาสในการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair ไดสาเรจสงกวาโพรโทคอล AODV แบบด งเดม ซงเกดจากการสงขอความ RREQ แบบปลายทางเดยวแทนการสงแบบแพรกระจาย สงผลใหลดจานวนครงในการซอมแซมเสนทางแบบ Source repair

50

4.4 การเปรยบเทยบโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบโพรโทคอล AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair และการเลอกใชเสนทางทสนทสด

ในการทดสอบดงกลาวจะใชงานพารามเตอรคาเดยวกบตารางท 4-3 ผลลพธทไดจากการเปรยบเทยบแสดงไดดงตารางท 4-5

ตารางท 4-5 แสดงการเปรยบเทยบผลทไดจากการทดสอบการทางานของโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบ AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair และการเลอกใชเสนทางทสนทสด

Value AODV แบบดงเดม

AODV ทพฒนา Local repair และการเลอกใชเสนทางทสน

ทสด

ผลการเปรยบเทยบ

PDR(%) 68.98 82.93 (+) Better 13.95

Delay(ms) 77.86 33.19 (+) Faster 44.67

NRL 7.29 5.24 (+) Better 2.05

All Energy usage for Sending (mW) 11059.67 9070.11 (+) Better 1989.56

All Energy usage for Receiving (mW) 16498.46 13570.36 (+) Better 2928.10

Energy usage for header sending (mW) 1955.39 1685.94 (+) Better 269.45

Energy usage for header receiving (mW) 7401.98 6109.15 (+) Better 1292.83

Number of Local Repair 33 31.63 (+) Better 1.37

Number of Source Repair 36.88 25.75 (+) Better 11.13

Selected new less hop count 0 39.13 (+) Better 39.13

จากตารางท 4-5 แสดงการเปรยบเทยบผลทไดจากการทดสอบการทางานของโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบ AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair และการเลอกใชเสนทางทสนทสดทนอยกวา แสดงใหเหนวาโพรโทคอล AODV ททาการพฒนามคาอตราความสาเรจในการสงขอมลมคาทสงขน 16.82 เปอรเซนต และสามารถลดคาหนวงเวลาไดถง 57.37 เปอรเซนต สาเหตเนองจากในโพรโทคอล AODV แบบดงเดม โหนดจะยงคงใชงานเสนทางเดมแมวาโหนดบางโหนดมการเคลอนทเขาใกลกบโหนดในเสนทางทสามารถใชงานได คาจานวน

51

โหนดทใชในการตดตอสอสารจงยงคงเทาเดม แตหากเปนโพรโทคอลทไดทาการพฒนา เมอโหนดเคลอนทตามเงอนไขทกาหนด โหนดจะสามารถทาการรองขอเสนทางเพอใชในการสงขอมลในเสนทางทมคาจานวนโหนดทใชในการตดตอสอสารทสนลงจงทาใหอตราความสาเรจในการสงขอมลดขนและคาหนวงเวลาลดลงดงทกลาวไวขางตน สวนคาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลโพรโทคอลทไดทาการพฒนามคาดขน 28.12 เปอรเซนต เนองจากในกรณทโหนดเกดการเชอมตอเสยหายและเกดการเลอกใชการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair ซงกระบวนการซอมแซม Local repair ทไดพฒนาขนจะใชวธการสงขอความรองขอเสนทางแบบปลายทางเดยวแทนการสงแบบแพรกระจาย จงทาใหปรมาณขอความการจดการเสนทางในเครอขายมคาลดลง สงผลใหคาปรมาณขอความการจดการเสนทางตอการรบขอมลมคาดขน สวนคาพลงงานทงหมดทใชในการบ-สงขอมลมคาลดลง 17.74 เปอรเซนต และ 17.98 เปอรเซนต เนองจากในขนตอนการปรบปรงเสนทางเพอใชงานเสนทางทใชจานวนโหนดในการสงขอมลนอยกวา ทาใหจานวนครงในการสงตอขอมลตอหนงขอความมคาลดลง ประกอบกบการลดการสงแบบแพรกระจายดวยการสงแบบปลายทางเดยวในกรณทมการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair จงทาใหการใชพลงงานลดลงดงกลาว และเมอพจารณาจานวนครงในการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair พบวาไมแตกตางกนเนองจากเหตการณททาใหเกดการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair เกดขนคลายกน แตหากพจาณาคาจานวนครงในการซอมแซมเสนทางแบบ Source repair พบวาโพรโทคอล AODV ทพฒนา Local repair และการเลอกใชเสนทางทสนทสดจะมการซอมแซมเสนทางแบบ Source repair ลดลงถง 30.17 เปอรเซนต เนองมาจากโพรโทคอล AODV ทพฒนา Local repair และการเลอกใชเสนทางทสนทสดมโอกาสในการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair ไดสาเรจสงกวาโพรโทคอล AODV แบบดงเดม เนองจากใชงานการสงขอความ RREQ แบบปลายทางเดยวแทนการสงแบบแพรกระจาย สงผลใหลดจานวนครงในการซอมแซมเสนทางแบบ Source repair และเมอพจารณาจานวนครงทโหนดมการเลอกใชเสนทางทสนทสด พบวามจานวนถง 39.13 ครง ซงกระบวนการดงกลาวจะทาใหโหนดสามารถสงขอมลดวยเสนทางทสนลง และกระบวนการดงกลาวจะไมเกดขนในการทางานของโพรโทคอล AODV แบบดงเดม การทางานดงกลาวทาใหการใชพลงงานของโหนดในระบบลดลงไดเปนอยางด

52

บทท 5 บทสรป ปญหาและขอเสนอแนะ

5.1 บทนา

ในบทนจะกลาวถงบทสรปและขอเสนอแนะของการดาเนนงานทาวจย ปญหาและอปสรรคตางๆ ทเกดขนในขณะททาวทยานพนธ และทายทสดจะกลาวถงรายละเอยดและขอเสนอแนะแกผทสนใจทจะนาวทยานพนธชดนไปพฒนาตอไป 5.2 บทสรปของการทาวทยานพนธ วทยานพนธชดนเปนการนาเสนอวธการในการพฒนาโพรโทคอลคนหาเสนทาง AODV โดยมวตถประสงคหลกคอเปนการพฒนาใหโพรโทคอล AODV ลดการใชพลงงาน ทางานไดรวดเรว และมอตราการสงขอมลสาเรจมากทสด เมอโหนดในระบบเกดการเคลอนท โดยการพฒนาดงกลาวจะแบงออกเปนสองสวนหลกคอ การพฒนา Local repair ซงเกดขนในขนตอนการซอมแซมเสนทางเมอเสนทางเสยหาย และสวนของการคนหาเสนทางทใชจานวนโหนดในการสงขอมลทนอยลงเมอโหนดเคลอนทเขาใกลกน ซงในขนตอนของการพฒนา Local repair นนไดพฒนาจากโพรโทคอลทมอยเดมใน AODV ดงเดม แตกระบวนการทไดทาการพฒนาขนจะชวยลดจานวนแพกเกจขอมลไดดวยการสงแพกเกจรองขอเสนทางแบบปลายทางเดยว แทนการสงขอมลแบบแพรกระจาย สงผลใหความสาเรจในการรบสงขอมลหรอคา PDR มคาเพมมากขนประมาณ 9.85 เปอรเซนต ลดระยะเวลาในการสงขอมลหรอ Delay ประมาณ 28.24 เปอรเซนต และลดการใชพลงงานประมาณ 5.81 เปอรเซนต สวนทสองคอสวนของการพฒนาใหโหนดคนหาเสนทางทใชจานวนโหนดในการสงขอมลทนอยลงเมอโหนดมทศทางในการเคลอนเขาใกลกน กระบวนการดงกลาวเปนการเพมความสามารถใหแกโพรโทคอล AODV เดม โดยเมอระบบมกระบวนการทางานดงกลาว จะเพมโอกาสใหระบบสามารถทาการสงขอมลทมจานวนโหนดทใชในการสงขอมลทสนลง ซงจะชวยเพมความสาเรจในการสงขอมล และชวยลดอตราการใชพลงงานใหแกระบบ ผลลพธทไดคอสามารถเพมคา PDR ประมาณ 16.82 เปอรเซนต ลดระยะเวลาในการสงขอมลหรอ Delay ประมาณ 57.37 เปอรเซนต ลดการใชพลงงานประมาณ 17 เปอรเซนต

53

5.3 ปญหาและอปสรรคของการทาวทยานพนธ ปญหาทพบคอระยะเวลาในการจาลองระบบคอนขางนาน เนองจากคอมพวเตอรทนามาใชงานมความเรวซพยคอนขางนอย

5.4 ขอเสนอแนะ งานวจยดงกลาวเนนไปทการพฒนา Local repair และการพฒนาการคนหาเสนทางทใชจานวนโหนดในการสงขอมลทนอยกวาเมอโหนดมทศทางในการเคลอนทเขาใกลเสนทางทใชงานเทานน ในกรณของ Local repair จะเกดขนตอเมอเสนทางทขาดอยใกลกบโหนดปลายทางมากกวาโหนดตนทาง

54

บรรณานกรม

[1] I. F. Akyildiz, W. Su, Y. Sankarasubramaniam, E. Cayirci, “Wireless sensor networks: a survey,” Computer Networks, vol. 38, Issue 4, pp. 393-422, March 2002. [2] P. Baronti, P. Pillai, V. Chook, A. Gotta, Y. Hu, “Wireless sensor networks: A survey on the state of the art and the 802.15.4 and ZigBee standards,” Computer Communications (2007), vol. 30, Issue 7, pp. 1655-1695, May 2007. [3] G. Tolle, D. Culler, “Design of an application-coorperative management system for wireless sensor networks,” Wireless Sensor Networks (2005), Proceedings of the Second European Workshop on Wireless Sensor Networks (EWSN 2005), pp. 121-132, February 2005. [4] A. Milenkovic, C. Otto, E. Jovanov, “Wireless sensor networks for personal health monitoring: Issue and an implementation,” Computer Communications, vol. 29, Issues 13-14, pp. 2521-2533, August 2006. [5] S. Olariu, Q. Xu, A. Y. Zomaya, “An energy-efficient self-organization protocol for wireless sensor networks,” Proceeding of the 2004 Intelligent Sensors on. Sensor Networks and Information Proceeding Conference, pp. 55-60, December 2004. [6] F. Dressler, “Self-Organization in Ad Hoc Networks: Overview and Classification,” Technical Report Feb 2006, University of Erlangen, Department of Computer Science 7, March 2006. [7] K. L. Mills, “A brief survey of self-organization in wireless sensor networks,” Wireless Communications and Mobile Computing, vol. 7, Issue 7, pp. 823-834, September 2007. [8] S. J. Lee, M. Gerla, “AODV-BR:Backup Routing in Ad hoc Networks,” In Proceedings of IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), vol. 3, pp. 1311-1316, September 2000. [9] J. Singh, P. Singh, S. Rani, “Enhanced Local Repair AODV (ELRAODV),” In Proceedings of the 2009 International Conference on Advances in Computing, Control, and Telecommunication Technologies (ACT’09), pp. 787-791, December 2009. [10] H. P. Wang, L. Cui, “An enhanced AODV for mobile ad hoc network,” In Proceedings of the 7th International Conference on Machine Learning and Cybernetics, vol. 2, pp. 1135-1140, July 2008.

55

[11] J. Broch, D. A. Maltz, D. B. Johnson, Yih-Chun Hu, J. Jetcheva, “A Performance comparison of multi-hop wireless ad hoc network routing protocols,” In Proceedings of the 4th annual ACM/IEEE international conference on Mobile computing and networking (MobiCom ’98), pp. 85-97, October 1998. [12] G. Anastasi, M. Conti, M. D. Francesco, and A. Passarella, “Energy Conservation in Wireless Sensor Networks: a Survey,” In Proceedings of Ad Hoc Networks, vol. 7, Issue 3, pp. 537-568, May 2009. [13] C. E. Perkins, E. M. Royer, “Ad-hoc On-Demand Distance Vector Routing,” In Proceedings of Mobile Computing Systems and Applications 1990 (WMCSA ‘90), Second IEEE Workshop on, pp. 90-100, February 1999. [14] C. E. Perkins, E. M. Royer and S. Das, “Ad hoc on-demand distance vector (AODV) routing,” IETF RFC 3561, July 2003. [15] C. E. Perkins, P. Bhagwat, “Highly Dynamic Destination-Sequenced Distance-Vector Routing (DSDV) for Mobile Computers,” In Proceedings of the ACM Conference on Communications Architectures, Protocols and Applications (SIGCOMM), vol. 24, Issue 4, pp. 234-244, October 1994.

58

ภาคผนวก

59

ภาคผนวก ก วธการตดตง NS-2

60

วธการตดตงโปรแกรมจาลอง NS-2 (NS-2 Simulator version 2.34)

1. กอนทาการตดตงโปรแกรมจาลอง NS-2 ซงทางานอยในระบบปฏบตการ Ubuntu ในทนจะทาการตดตง Ubuntu 9.10

2. หลงจากทาการตดตง Ubuntu 9.10 เสรจเรยบรอย จะตองทาการอพเทดแพกเกตทมความจาเปนเพอใชงานรวมกบโปรแกรมจาลง NS-2 โดยขนตอนการอพเดทจะตองทาการแกไขไฟล source.list ดงคาสงตอไปน

3. ทาการใสเพม list ในการดาวนโหลดขอมลเพมเตมในไฟล source.list ดงน

4. พมพคาสง update ดงน

5. ตดตงคอมไพลเลอรทจาเปนดวยคาสงดงตอไปน

6. ทาการดาวนโหลดไฟลจากเซรฟเวอรทใหบรการ ในทนทาการดาวนโหลดมาเกบไวใน

Desktop ดงคาสงตอไปน

cd ~/Desktop/ wget http://www.paulson.in/tools/ns2/ns-allinone-withpath-2.34.tbz

sudo apt-get install build-essential autoconf automake libxmu-dev

sudo apt-get update

deb ftp://ftp.psu.ac.th/pub/ubuntu/ karmic main multiverse restricted universe deb ftp://ftp.psu.ac.th/pub/ubuntu/ karmic-backports main multiverse restricted universe deb ftp://ftp.psu.ac.th/pub/ubuntu/ karmic-proposed main multiverse restricted universe deb ftp://ftp.psu.ac.th/pub/ubuntu/ karmic-security main multiverse restricted universe deb ftp://ftp.psu.ac.th/pub/ubuntu/ karmic-updates main multiverse restricted universe

sudo /ect/apt/source.list

61

7. หลงจากทาการดาวนโหลดไฟลเสรจสนใหทาการคดลอกไฟลไวใน /usr/local และ extract ดวยคาสงตอไปน

8. ทาการแกไขไฟลใน /ns-allinone-2.34/otcl-1.13/configure ดงคาสงตอไปน

9. คนหาโคดโปรแกรมทมรายละเอยดดงน

แกไขเปน

10. พมพคาสงตอไปนเพอทาการ install โปรแกรมและตงคาเพอใชงาน NS-2

11. เสรจสนการตดตงโปรแกรม

sudo ./install source /etc/profile.d/ns2.sh

SHLIB_CFLAGS=”-fpic” SHLIB_LD=”gcc -shared” SHLIB_SUFFIX=”.so”

SHLIB_CFLAGS=”-fpic” SHLIB_LD=”ld -shared” SHLIB_SUFFIX=”.so”

vi ns-allinone-2.34/otcl-1.13/configure

cd /usr/local sudo tar -jxvf ns-allinone-withpath-2.34.tbz

62

ภาคผนวก ข การใชงาน NS-2 เพอจาลองการทางานของโพรโทคอล AODV เบองตน

63

พารามเตอรทใชงาน

ตารางท ข-1 พารามเตอรพนฐานทมการใชงานในระบบ

จานวนโหนด 5 ขนาดของพนท 50*50 Routing protocol AODV ระยะทางทสามารถตดตอสอสาร 15m Packet type CBR CBR size 70 Bytes

ในทนให node_(0) สงไปให node_(4) โดยม interval time 0.2 วนาท

หลงจากทาการเซตคาตางๆ ของระบบแลวทาการรน โดยการรนจะรนไฟลโคดนามสกล .tcl ซงจะไดผลลพธออกมาเปนไฟลสกล .tr และไฟลสกล .nam โดยทไฟล .tr คอ trace file ซงเปน log ทเกบขอมลลกษณะของการตดตอสอสารของทงระบบ สวนไฟลสกล .nam จะถกนาไปใชในการสราง animation เพอชวยในการวเคราะหผล ซงหากทาการรนไฟลสกล .nam ตาม scenario ทไดตงไวขางตนจะไดลกษณะดงภาพประกอบ ข-1

64

ภาพประกอบ ข-1 ขนตอนการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงแบบแพรกระจาย

จากภาพประกอบ ข-1 ขนตอนการสงขอความตรวจสอบโหนดขางเคยงแบบแพรกระจาย ซงจะเกดขนในชวงเวลาเรมตนของระบบ (ในขนตอนดงกลาวอาจเกดการชนกนของขอมลอยมาก)

65

ภาพประกอบ ข-2 การสงขอความ RREEQ จาก node_(0)

ภาพประกอบ ข-2 เปนการสงขอความ RREQ จาก node_(0) โดย node_(0) ตองการสงขอมลไปยง node_(4) มนจะเรมทาการสงขอความ RREQ เพอทาการคนหาเสนทาง ซงในท node_(1) จะไดรบขอความ RREQ เพยงโหนดเดยว

66

ภาพประกอบ ข-3 การสงขอความ RREQ จาก node_(1)

ภาพประกอบ ข-3 การสงขอความ RREQ จาก node_(1) โดยในขนตอนดงกลาว node_(2) และ node_(0) จะไดรบขอความ RREQ จาก node_(1) แตเนองจาก node_(0) มขอความ RREQ ดงกลาวอยแลว จงเพกเฉยตอขอมลดงกลาว สวน node_(2) ซงไดรบขอมลเหมอนกน แตพจารณาแลววาเปนขอมลทยงไมเคยไดรบ node_(2) กจะทาการคนหาเสนทางตอ โดยการสงขอความ RREQ ตอไปดงภาพประกอบ ข-4

67

ภาพประกอบ ข-4 การสงขอความ RREQ จาก node_(2)

การทางานของการสงขอความ RREQ จะเปนลกษณะเชนนไปเรอยๆ จนกระทงพบปลายทางทตองการสงขอมล ในเหตการณนคอ node_(3) จะตองทาการสงขอความ RREQ ไปยง node_(4) ซงหลงจาก node_(4) ไดรบขอความ RREQ มนจะทาการสงขอความรองขอ ARP กลบไปยง node_(3) เพอทาการยนยนตวตนวามอยจรงโดยการสงขอความตอบกลบ ARP กลบไปยง node_(4) ดงภาพประกอบ ข-5

68

ภาพประกอบ ข-5 การรบ-สงขอความรองขอ ARP และตอบกลบ ARP

หลงจากทาการสงขอความ ARP เพอทาการยนยนวามตวตน node_(4) จะทาการสงขอความ RREP

กลบมาตามเสนทางยอนกลบ กลบมายง node_(0) และหลงจากไดเสนทางทใชในการตดตอสอสาร

node_(0) จะสามารถสงขอความ CBR ไปยง node_(4) ได โดยผานทาง node_(1), node_(2),

node_(3) ตามลาดบ

69

ภาคผนวก ค ผลการทดสอบระบบเพมเตม

70

ผลการทดสอบระบบเพมเตม

ในการทดสอบเพอเปรยบเทยบประสทธภาพของการทางานของโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบ AODV ทพฒนา Local repair และการเลอกใชเสนทางทสนทสดจะมการจาลองระบบเปนจานวน 10 ครง โดยไดผลการทดสอบแสดงดงตารางท ค-1

ตารางท ค-1 แสดงผลทไดจากการทดสอบการทางานของโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบ AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair และการเลอกใชเสนทางทสนทสด

Defaulted AODV Improved AODV No. simulation

No. Local repair

No. Source repair

Selected new less hop count

No. Local repair

No. Source repair

Selected new less hop count

1 32 33 0 32 18 40 2 33 30 0 28 22 33 3 35 40 0 33 34 37 4 41 40 0 38 27 41 5 42 41 0 35 28 35 6 31 38 0 33 29 27 7 30 32 0 28 28 45 8 34 50 0 34 31 42 9 28 38 0 28 22 46 10 23 33 0 30 19 40 Avg. 33 36.88 0 31.63 25.75 39.13

71

จากตารางท ค-1 แสดงผลทไดจากการทดสอบการทางานของโพรโทคอล AODV แบบดงเดมกบ AODV ทพฒนาการซอมแซมเสนทางแบบ Local repair และการเลอกใชเสนทางทสนทสดโดยมจานวนครงในการทดสอบ 10 ครง และจะทาการวเคราะหคาโดยการนาคาทง 10 ครงมาทาการตดคามากสดและคานอยสดทงไป แลวนาคาทเหลอมาหาคาเฉลยเพอทาการวเคราะหตอไป

72

ภาคผนวก ง

การตพมพเผยแพรวทยานพนธ

73

ICESIT 2011: International Conference on Embedded Systems and Intelligent Technology February 9-11 2011, at Phuket Thailand

74

75

76

77

78

79

80

ICUIMC(IMCOM) 2012 The 6th International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication

February 20-22 2012, at Sunway Lagoon Resort Hotel Kuala Lumpur, Malaysia

81

82

83

84

85

86

87

ประวตผเขยน

ชอ สกล นายภาคภม มโนยทธ

รหสประจาตวนกศกษา 5310120065

วฒการศกษา

วฒ ชอสถาบน ปทสาเรจการศกษา

วศวกรรมศาสตรบณฑต

(วศวกรรมคอมพวเตอร)

มหาวทยาลยสงขลานครนทร

2552

ทนการศกษา (ทไดรบในระหวางการศกษา)

• ทนการศกษา NTC Scholarship สานกงานคณะกรรมการกจการกระจายเสยง กจการโทรทศน

และกจการโทรคมนาคมแหงชาต (NBTC, TRIDI) ประจาปการศกษา 2553

การตพมพเผยแพรผลงาน

• P. Manoyut, A. Thongklin, C. Jandaeng, and W. Suntiamorntut, “Study of AODV Performance and Energy Consumption over IEEE802.15.4 in WSN,” In Proceedings of 4th International Conference on Embedded System and Intelligent Technology 2011 (ICESIT2011), Phuket, Thailand, 12 th – 14 th May 2010, pp. 154-158.

• P. Manoyut, W. Suntiamorntut, “Modified Local Repair in AODV for LoWPANs,” In Proceedings of 6th International Conference on Ubiquitous Informatino Management and Communication 2012 (IMCOM 2012), Kula Lumpur, Malaysia, 20 th – 22 th February 2012.