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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.45.2007.tde-18062010-162035
Documento
Autor
Nome completo
Julian Geraldes Monteiro
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2007
Orientador
Banca examinadora
Lejbman, Alfredo Goldman Vel (Presidente)
Kofuji, Sergio Takeo
Loureiro, Antonio Alfredo Ferreira
Título em português
Uso de grafos evolutivos no roteamento em redes dinâmicas: algoritmos, fluxos e limites
Palavras-chave em português
análise de performance
grafos evolutivos
protocolos de roteamento
redes de sensores
redes móveis
Resumo em português
O comportamento dinâmico das redes sem fio as torna muito peculiares e de difícil análise. No entanto, algumas destas redes, como as de sensores com funcionamento intermitente, redes periódicas ou cíclicas e as do sistema de satélites de órbita baixa têm um comportamento dinâmico relativamente previsível, pois as variações da topologia da rede no tempo são quase que determinísticas. Recentemente, um modelo teórico -- grafos evolutivos -- foi proposto com o intuito de capturar o comportamento dinâmico destas redes e formalizar algoritmos de roteamento de custo mínimo, além de outros. Os algoritmos e idéias obtidos com este modelo são teoricamente muito eficientes, mas, no entanto, antes deste trabalho não existiam estudos do uso destes modelos em situações práticas. Assim, o objetivo deste trabalho é analisar a aplicabilidade da teoria de grafos evolutivos na construção de protocolos de roteamento eficientes em cenários realistas. Foram implementados dois protocolos de roteamento para redes móveis ad hoc baseados nos algoritmos de grafos evolutivos, são eles: Jornada que Chega Mais Cedo e Jornada Mais Curta. Extensivas simulações foram realizadas utilizando o simulador de redes NS2 e os resultados foram comparados com outros quatro protocolos clássicos para este tipo de rede: AODV, DSR, OLSR e DSDV. Os resultados preliminares mostram que este recente modelo tem muito potencial para ser uma ferramenta poderosa no desenvolvimento e análise de algoritmos para redes dinâmicas com comportamento previsível. No entanto, foram apontados alguns aspectos que precisam ser melhores estudados para que estes algoritmos possam ser utilizados em situações reais.
Título em inglês
Using evolving graphs in routing of dynamic networks: algorithms, flows and bounds
Palavras-chave em inglês
Ad hoc wireless networks
delay tolerant networks
evolving graphs
performance analysis
routing protocols
sensor networks
Resumo em inglês
The assessment of routing protocols for wireless networks is a difficult task, because of the networks' highly dynamic behavior and the absence of benchmarks. However, some of these networks, such as intermittent wireless sensors networks, periodic or cyclic networks, and low earth orbit satellites systems, have more predictable dynamics, as the temporal variations in the network topology are somehow deterministic, which may make them easier to study. Recently, a graph theoretic model -- the evolving graphs -- was proposed to help to capture the dynamic behavior of these networks, in view of the construction of least cost routing and other algorithms. The algorithms and insights obtained through this model are theoretically very efficient and intriguing. However, before this work there was no study on the use of such theoretical results into practical situations. Therefore, the objective of our work is to analyze the applicability of the evolving graph theory in the construction of efficient routing protocols in realistic scenarios. We use the NS2 network simulator to first implement two evolving graph based routing protocols: Foremost Journey and Shortest Journey, They are evaluated and compared to four major ad-hoc protocols: AODV, DSR, OLSR and DSDV. Interestingly, our experiments show that evolving graphs have all the potentials to be an effective and powerful tool in the development and analysis of algorithms for dynamic networks, with predictable dynamics at least. In order to make this model widely applicable, however, some practical issues still have to be addressed and incorporated into the model.
 
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Data de Publicação
2011-01-05
 
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