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
Науковий журнал дотримується принципів відкритого доступу (Open Access) та забезпечує вільний, негайний і постійний доступ до всіх опублікованих матеріалів без фінансових, технічних або юридичних обмежень для читачів.
Усі статті публікуються у відкритому доступі відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
Авторські права
Автори, які публікують свої роботи в журналі:
-
зберігають за собою авторські права на свої публікації;
-
надають журналу право на перше опублікування статті;
-
погоджуються на поширення матеріалів за ліцензією CC BY 4.0;
-
мають право повторно використовувати, архівувати та поширювати свої роботи (у тому числі в інституційних та тематичних репозитаріях) за умови посилання на первинну публікацію в журналі.
