The power of quasi-shortest paths and the impact of node mobility on dynamic networks

• Autor(a) principal: Medeiros, Dianne Scherly Varela de
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/6273
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA; Engenharia elétrica; Comunicação multihop; Fator de espalhamento

O objetivo desta tese é investigar três aspectos importantes das redes dinâmicas: o impacto da mobilidade dos nós na transmissão de dados em múltiplos saltos, o efeito do uso de caminhos mais longos na importância relativa dos nós, e o desempenho da rede na presença de falha em nós centrais. Para analisar o primeiro aspecto, este trabalho propõe a (κ, λ)-vizinhança, que estende a vizinhança tradicional para considerar como vizinhos nós a múltiplos saltos de distância e restringe o estabelecimento de enlaces de acordo com a velocidade relativa entre os nós. Essa proposta é usada posteriormente no desenvolvimento de três estratégias de encaminhamento. A restrição de velocidade relativa imposta nessas estratégias resulta em uma redução significativa do consumo de recursos, sem que ocorra impacto significativo na taxa média de entrega de pacotes. Para analisar o segundo aspecto, propõe a centralidade de intermediação ρ-geodésica, que usa caminhos mais curtos e quase mais curtos para quantificar a importância relativa dos nos. Os caminhos quase mais curtos são limitados por um fator de espalhamento ρ. O uso de caminhos não ótimos provoca o reranqueamento de diversos nós e tem como principal efeito uma menor ocupação de posições mais centrais por pontos de articulação. Por fim, o desempenho da rede em presença de falha é investigado através de simulações nas quais as falhas atingem nós definidos como os mais centrais de acordo com métricas de centralidade distintas. O resultado é uma redução brusca da vazão média da rede, independentemente da métrica usada para determinar quais são os nós mais centrais. O grande trunfo da métrica proposta é que, apesar da severa redução na vazão, é grande a probabilidade de manter a rede conectada após a falha, uma vez que é pouco provável que um nó em falha nas posições mais centrais seja também um ponto de articulação.