Protocolo de roteamento bioinspirado para MANETs baseado em redes de fungos: Hyphanet

• Autor(a) principal: Bento, Clovis Ronaldo da Costa
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/23651
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::TELECOMUNICACOES; Redes ad hoc (redes de computadores); Roteamento (gerenciamento de rede de computadores); Fungos - Simulação por computador; Algorítmos computacionais; Rede de computador - Protocolos; Simulação (Computadores); Topologia; Modelos matemáticos; Ad hoc networks (Computer networks); Routing (Computer network management); Fungi - Computer simulation; Computer algorithms; Computer network protocols; Computer simulation; Topology; Mathematical models; Engenharia Elétrica

Uma rede ad hoc móvel (MANET) corresponde a um grupo de dispositivos móveis que se comunicam entre si e sem qualquer infraestrutura de suporte. A topologia da rede não é estruturada, os dispositivos são nós da rede que atuam como terminais e roteadores. O roteamento na MANET é extremamente desafiador devido à mobilidade dos nós e aos recursos limitados de largura de banda e energia. Atualmente, as principais tendências mostram que as MANETs ocupam cada vez mais espaço no mercado doméstico e corporativo com o crescimento do número de usuários e de novas aplicações. Assim como diversos sistemas foram inspirados no comportamento de insetos sociais (formigas, abelhas, entre outros), as colônias de fungos também demonstram potencial de bioinspiração por exibirem comportamento e capacidade para auto-organização de redes naturais adaptativas, robustas, resilientes e eficientes no transporte de nutrientes. A fundamentação teórica na área de fungos foi obtida através de pesquisa exploratória, priorizando pesquisas que tratam do crescimento e da formação de redes fúngicas, e os processos envolvidos na produção e transporte de nutrientes, assim como das aplicações conhecidas dos fungos na área tecnológica. Desta forma, uma comparação entre rede fúngica e uma rede de comunicação é obtida. Muitas espécies de fungos formam redes de filamentos a partir da germinação de esporos, que se estendem para a formação de redes de hifas, cujo crescimento e sobrevivência são baseados na dinâmica de absorção, reciclagem e transporte de nutrientes. Os filamentos (ou hifas) podem ser comparados a enlaces, suas pontas e as ramificações são os nós, e o micélio a totalidade da rede.Baseado nestes conceitos, esta tese apresenta uma proposta para o desenvolvimento de um protocolo de roteamento bioinspirado para redes MANETs baseado na dinâmica das colônias de fungos, denominado de HyphaNet. O protocolo desenvolvido é do tipo on-demand e multipath. O HyphaNet mostra-se promissor e testes de desempenho (atraso médio, taxas de transmissão e de entrega, e sobrecarga de roteamento) realizados com base no simulador NS-2, em cenários de baixo tráfego do tipo CBR/UDP, apresentam resultados superiores ao protocolo clássico AODV e resultados semelhantes ao protocolo SARA, baseado em formigas.