| Περίληψη |
Στα ασύρματα δίκτυα αυθαίρετης δομής οι κόμβοι που δεν ανήκουν στο ίδιο πεδίο εμβέλειας επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας άλλους κόμβους του δικτύου ως ενδιάμεσους σταθμούς αναμετάδοσης. Η κίνηση δρομολογείται και μεταφέρεται από τον ένα κόμβο στον επόμενο ενδιάμεσο, έτσι ώστε να καταλήξει στον τελικό αποδέκτη, ο οποίος ενδέχεται να είναι αρκετά απομακρυσμένος από την πηγή. Στην περίπτωση αυτή κάθε κόμβος πρέπει να συμπεριφέρεται όχι μόνο ως πηγή ή προορισμός, αλλά παράλληλα και ως αναμεταδότης. Εξαιτίας της περιορισμένης ζωής της μπαταρίας των κόμβων στα ασύρματα δίκτυα, είναι πολύ πιθανό αυτοί να μην επιθυμούν την αποδοχή όλων των εισερχόμενων αιτήσεων προώθησης κίνησης για λογαριασμό άλλων κόμβων. Αν, όμως, όλοι οι κόμβοι συμπεριφέρονται βάσει αυτού του εγωιστικού τρόπου, θα επέλθει δραματική πτώση του συνολικού όγκου δεδομένων που διέρχεται από το δίκτυο (data throughput). Ο σκοπός της παρούσας εργασίας είναι να προτείνει και να αξιολογήσει δύο αλγορίθμους παροχής κινήτρων σε κόμβους ασύρματων δικτύων αυθαίρετης δομής για προώθηση πακέτων από άλλους κόμβους, ώστε να αποφευχθεί το σενάριο μη συνεργασίας που περιγράφηκε παραπάνω. Ο πρώτος αλγόριθμος βασίζεται σε πρόταση άλλης εργασίας, κατά την οποία κάθε κόμβος είναι έτοιμος να βοηθήσει, δηλαδή να αποδεχτεί μία αίτηση για προώθηση κίνησης, μόνο στην περίπτωση που ο ίδιος έχει βοηθηθεί κατά ανάλογο ποσοστό στο παρελθόν από το υπόλοιπο δίκτυο συνολικά. Παρατηρείται, όμως, πως η εμφάνιση εγωιστικών συμπεριφορών επιδρούν ιδιαίτερα αρνητικά στη διαπερατότητα (throughput) του συνολικού δικτύου κατά τη χρήση αυτού του αλγορίθμου. Στην παρούσα εργασία προτείνουμε μία παραλλαγή της παραπάνω ιδέας, η οποία αποσκοπεί στην αντιμετώπιση των προβλημάτων που δημιουργούνται από εγωιστικές συμπεριφορές. Συγκεκριμένα, η συμπεριφορά του κάθε γείτονα ενός ενδιάμεσου κόμβου καταγράφεται ξεχωριστά. Ο νέος αλγόριθμος υπαγορεύει πως κάθε κόμβος είναι έτοιμος να βοηθήσει, μόνο στην περίπτωση που ο ίδιος έχει βοηθηθεί κατά ανάλογο ποσοστό στο παρελθόν από τον κόμβο που κάνει τώρα την αίτηση. Ο δεύτερος αλγόριθμος που προτείνεται διατηρεί τη διαφορά μεταξύ των ποσών της δοθείσας και της ληφθείσας βοήθειας κάθε κόμβου εντός συγκεκριμένων ορίων, τα οποία καθορίζονται βάσει ενός δοχείου κουπονιών (bucket). Και οι δύο αλγόριθμοι μπορούν να επεκταθούν με τη χρήση διαφορετικών βαρών για την εξισορρόπηση των ποσών ληφθείσας και δοθείσας βοήθειας, η οποία συνιστάται κατά την ύπαρξη ενός ή και περισσοτέρων κεντρικών σημείων πρόσβασης (access points), στα οποία κατευθύνεται το μεγαλύτερο ποσοστό της κίνησης των κόμβων. Τα βασικότερα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν βελτίωση του συνολικού throughput και περιορισμό της κακής επίδρασης των εγωιστών κόμβων μόνο στους γείτονες αυτών στην περίπτωση του πρώτου αλγορίθμου, ενώ η χρήση του δεύτερου αλγορίθμου υπερέχει σε σενάρια εκρηκτικής κίνησης (bursts).
|
Δημιουργία Κινήτρων για Συνεργασία μεταξύ των Κόμβων σε Ασύρματα Δίκτυα Αυθαίρετης Δομής
