با توجه به ­اینکه بسیاری از شبکه­ها دارای هم­بندی با پویایی بسیار بالا هستند، در نتیجه احتمال قطعی مسیر در این شبکه‌ها بسیار زیاد است و در بسیاری از موارد، یافتن مسیر کامل بین مبدا و مقصد کار بسیار دشواری است؛ در نتیجه برای رفع این محدودیت­ها، شبکه­های تحمل­پذیر تأخیر معرفی می‌شوند (Abbas Nayebia, 2010). ایده اولیه شبکه­هاي تحمل­پذیر تأخیر، برای اولین بار در سال 2002 میلادي معرفی شد (Fall, 2002). شبکه­های تحمل­پذیر تأخیر، یک نوع از شبکه­های مبتنی بر مکان هستند. امروزه شبکه­های تحمل­پذیرتاخیر اقبال بیشتری برای پذیرش از سمت محققین برخوردار هستند. در این شبکه­ ها، میزان بالای تحرک و جابه­جایی گره­ها، ساختار پویا، انرژی محدود گره­ها و بسیاری از موارد دیگر، موجب بروز قطعی در ارتباط بین گره­ها می­شود (Elizabeth M. Daly, 2010). شبکه‌های تحمل­پذیر تأخیر اکثرا در محیط­های چالش­برانگیزی مانند ماهواره­ها، محیط­های جنگی و بسیاری از مناطق دیگر که دسترسی به آنها مشکل است، به­کار گرفته می­شوند. در این شبکه­ها، مسیر دائمی بین گره مبدا و مقصد در بیشتر مواقع وجود ندارد. به همین دلیل، روش­های مسیریابی مرسوم در شبکه­های اقتضایی، در شبکه­های تحمل­پذیر تأخیر کارآیی ندارد. همچنین راهکار تصدیق پروتکل TCP/IP نیز در این شبکه­ها کارآیی ندارد (Moses Ekpenyong, 2012). از اینرو در این نوع شبکه­ها از راهکار ذخيره، حمل و ارسـال استفاده می­شود. چالش­های بسیار زیادی در زمینه استفاده از شبکه­های تحمل­پذیر تأخیر وجود دارد که منجر به کاهش کارایی استفاده از این شبکه­ها می­شوند. از جمله مسائل و چالش­هایی که در محیط شبکه‌های تحمل­پذیر تأخیر وجود دارند، می­توان به مسائل امنیت[1]، اقتصادي بودن[2]، طبقه­بندی مداوم شبکه، افزونگی زیاد[3]، قابلیت پیش­بینی موقعیت، تامین انرژی مورد نیاز گره­ها، چگونگی بهره­گیری موثر از پهنای­باند[4]، چگونگی حفظ و نگهداری هم‌بندی، چگونگی دستیابی به حداقل تأخیر در انتقال همزمان اطلاعات در موقعیت­های گوناگون، دستیابی واحد و یکسان، انتشار داده، طبقه‌بندی[5]، مسیریابی[6] و غیره اشاره کرد (Guilherme Maiaa, 2016). موضوعی که در این پایان­نامه برروي آن بحث شده است، مسئله طبقه‌بندی گره­های خودخواه در شبکه­های تحمل­پذیر تأخیر است که در ادامه مورد بررسی قرار می­گیرد (Puri Paritosh, 2013).
 روش­های مختلفی برای طبقه‌بندی گره­ها در شبکه­ها وجود دارد که می­توان به الگوریتم­های طبقه‌بندی سلسله­مراتبی، الگوریتم­هـای طبقه‌بندی بخش­بندی شده، الگوریتم­هـای طبقه‌بندی طیفی، الگوریتم­های طبقه‌بندی مبتنی بر شبکه گرید، الگوریتم­های طبقه‌بندی مبتنی بر تراکم و الگـوریتم­های طبقه‌بندی سلسله مراتبی اشاره کرد. همچنین معیارهایی از قبیل فاصله، قابلیت اعتماد، سطح انرژی، قابلیت پردازش و سایر ویژگی­های کیفیـت سرویس، برای طبـقه‌بندی گره­ها استفاده می­شود. یکی از مهمترین کارهایی که تمام گره‌های موجود در شبکه باید در آن همکاری کنند، ارسال به جلوی بسته‌ها است. وقتی یک گره بسته‌ای را که متعلق به خودش نیست، دریافت کند باید آن را به جلو ارسال کند و با تکرار این کار و تدوام همکاری گره‌های دیگر، بسته به مقصد برسد. اما رفتار خودخواهانه‌ی یک گره، یعنی عدم همکاری و حذف بسته دریافتی، با انگیزه‌ی ذخیره‌ی توان باتری آن گره و درنتیجه افزایش طول عمر آن، مشاهده می‌شود. ثابت شده است که حضور تعدادی گره‌ی خودخواه، کارایی شبکه را به میزان زیادی کاهش می‌دهد (Heinzelman, 2012). بنابراین تشویق گره‌ها به همکاری و شناسایی گره‌های خودخواه در انتقال بسته‌ها، برای اطمینان از عملکرد درست شبکه، یک امر ضروری است. در حالت کلی گره­ها براساس رفتارهایشان در شبکه­های تحمل­پذیر تأخیر به سه دسته گره­های مشارکتی، نمیه­مشارکتی و غیر مشارکتی (خودخواه) تقسیم می­شوند (Radu-Ioan Ciobanu, 2014).
مهمترین عیبی که روش­های قبلی دارند، در نظر نگرفتن تاثیر خوشه­بندی گره­های خودخواه در کارایی مسیریابی و نسبت تحویل بسته­ها در این شبکه­ها است. به­عبارتی دیگر، در روش­های قبلی، از راهکار خوشه­بندی گره­های خودخواه براساس درجه خودخواهی آن­ها برای انجام مسیریابی استفاده نشده و در نتیجه تاکنون تاثیر خوشه­بندی گره­های خودخواه برکارایی مسیریابی در شبکه‌های تحمل­پذیر تأخیر، مورد ارزیابی قرار نگرفته است. بنابراین در این پژوهش جهت رفع معایب روش­های قبلی، یک راهکار مسیریابی جدید ارائه می­شود که تاثیر خوشه­بندی گره­های خودخواه و نحوه به­کارگیری آن­ها را مورد ارزیابی قرار می­دهد. حضور گره‌های خودخواه در شبکه‌های تحمل‌پذیر تأخیر، می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی منجر به کاهش کارایی الگوریتم‌های مسیریابی در این شبکه‌ها شود. به‌منظور جلوگیری از کاهش کارایی در این شبکه‌ها، مسئله همکاری بین گره­ها مطرح می­شود که این همکاری می­تواند بین گره­ها مشارکتی و غیر مشارکتی انجام شود. روش پیشنهادی با تعیین امتیازات و درجه خودخواهی برای گره‌ها، می‌تواند مسئله کارایی الگوریتم‌های مسیریابی را به میزان قابل‌توجهی بهبود دهد. در روش پیشنهادی، اولین قدم، خوشه‌بندی و تعیین سرخوشه برای خوشه‌های ایجادشده است. انتخاب سرخوشه در این روش بر اساس درجه خودخواهی گره انجام می‌شود، به‌طوری‌که گرهی با کمترین درجه خودخواهی می‌تواند به‌عنوان سرخوشه انتخاب شود. سایر گره‌های شبکه که دارای درجه خودخواهی بیشتری هستند، به‌عنوان اعضای خوشه در نظر گرفته می­شوند. زمانی که یک گره نیاز به ارسال یک بسته به یک گره (خودخواه) داشته باشد، درخواست خود را به سرخوشه ارسال می­کند. سرخوشه با دریافت این درخواست بررسی می­کند که آیا گره موردنظر در خوشه فعلی قرار دارد و یا خارج از آن است. اگر گره در داخل خوشه فعلی باشد، سرخوشه با بررسی درجه خودخواهی گره و امتیازات آن، گره موردنظر را با اعطای امتیازی ترغیب به ارسال بسته می­کند بدین ترتیب، گره با دریافت امتیاز از سرخوشه و انجام یک همکاری، درجه خودخواهی خود را کاهش داده و اقدام به ارسال بسته می­کند. حال اگر گره مقصد در خوشه فعلی نباشد، سرخوشه، خوشه فعلی درخواست را به سرخوشه گرهی که خوشه مقصد در آن قرار دارد ارسال می­کند، بدین ترتیب مراحل بیان‌شده در بالا تکرار می‌شود تا گره، پیام موردنظر را دریافت و ارسال نماید. این نوع از همکاری‌ها به‌طور قابل‌توجهی نسبت تحویل بسته را افزایش داده و کارایی شبکه را بهبود می‌دهد. علاوه بر این همکاری بین گره­های  مشارکتی و غیر مشارکتی می­تواند به طور قابل توجهی میزان مصرف انرژی را کاهش داده و طول عمر شبکه را بهبود دهد.

[1] Security
[2] Economic
[3] High Redundancy
[4] Bandwidth
[5] Clustering
[6] Routing