Оцінювання залежностей службового трафіку в Ad-hoc мережах
DOI:
https://doi.org/10.18372/2073-4751.84.20903Ключові слова:
ad-hoc мережі, службовий трафік, маршрутизація, щільність вузлів, бездротові мережі, AODV, ND-AODV, інформаційна ентропія, масштабованістьАнотація
У статті розглянуто проблему надмірного службового трафіку в бездротових ad-hoc мережах, що виникає внаслідок відсутності фіксованої інфраструктури, динамічної топології та обмежених ресурсів вузлів. Службовий трафік інтерпретується з інформаційно-теоретичної точки зору як механізм зменшення невизначеності щодо стану мережі. Запропоновано математичну модель, яка пов’язує інтенсивність службового трафіку з кількістю та щільністю вузлів, рівнем завад, а також співвідношенням сигнал/шум у каналах зв’язку. Показано, що за фіксованої області розгортання збільшення щільності вузлів призводить до надлінійного, близького до квадратичного, зростання накладних витрат на керування мережею. Окрему увагу приділено можливостям зменшення ефективної щільності вузлів за рахунок алгоритмічних механізмів маршрутизації, зокрема підходів типу ND-AODV, що дозволяють істотно скоротити обсяг службового трафіку в щільних мережах. Отримані результати можуть бути використані для оцінки масштабованості ad-hoc мереж та розробки більш ефективних протоколів керування.
Посилання
T. Cover and J. Thomas, Elements of Information Theory, 2nd ed. Wiley, 2006.
A. Goldsmith, Wireless Communications. Cambridge University Press, 2005.
N. Bisnik and A. A. Abouzeid, “On the capacity deficit of mobile wireless ad hoc networks: A rate-distortion formulation,” IEEE Transactions on Information Theory, vol. 55, no. 12, pp. 5737–5751, Dec. 2009.
N. Bisnik, A. A. Abouzeid, and R. G. Maunder, “Bounds on the overhead of geographic routing in mobile ad hoc networks,” IEEE/ACM Transactions on Networking, vol. 19, no. 1, pp. 136–149, Feb. 2011.
P. Gupta and P. R. Kumar, “The capacity of wireless networks,” IEEE Transactions on Information Theory, vol. 46, no. 2, pp. 388–404, Mar. 2000.
E. M. Royer and C. E. Perkins, “An implementation study of the AODV routing protocol,” IEEE Wireless Communications and Networking Conference (WCNC), 2000.
S. Murthy and J. J. Garcia-Luna-Aceves, “An efficient routing protocol for wireless networks,” Mobile Networks and Applications, vol. 1, no. 2, pp. 183–197, 1996.
S. Ni, Y. Tseng, Y. Chen, and J. Sheu, “The broadcast storm problem in a mobile ad hoc network,” ACM/IEEE MobiCom, 1999.
Y. Sasson, D. Cavin, and A. Schiper, “Probabilistic broadcast for flooding in wireless mobile ad hoc networks,” IEEE Wireless Communications and Networking Conference, 2003.
V. Kawadia and P. R. Kumar, “A cautionary perspective on cross-layer design,” IEEE Wireless Communications, vol. 12, no. 1, pp. 3–11, Feb. 2005.
M. Conti and S. Giordano, “Mobile ad hoc networking: Milestones, challenges, and new research directions,” IEEE Communications Magazine, vol. 52, no. 1, pp. 85–96, Jan. 2014.
J. Zhai and Y. Fang, “Physical carrier sensing and spatial reuse in multirate and multihop wireless ad hoc networks,” IEEE INFOCOM, 2006.
K. Fall and K. Varadhan (eds.), The ns Manual, The VINT Project, 2011.
M. Grossglauser and D. Tse, “Mobility increases the capacity of ad hoc wireless networks,” IEEE/ACM Transactions on Networking, vol. 10, no. 4, pp. 477–486, Aug. 2002.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
