Κινητός και ιάχυτος Υπολογισµός (Mobile & Pervasive Computing)

1 Κινητός και ιάχυτος Υπολογισµός (Mobile & Pervasive Computing) ηµήτριος Κατσαρός, Ph.D. Χειµώνας 2005 ιάλεξη 8η

2 Ιστοσελίδα του µαθήµατος http://skyblue.csd.auth.gr/~dimitris/courses/mpc_fall05.htm http://skyblue.csd.auth.gr/~dimitris/courses/mpc_fall05/ books/ υο edited βιβλία για Ad Hoc networks lectures/ papers/ proj_papers/ present_papers/ Τοποθετούνται οι διαφάνειες του επόµενου µαθήµατος Τοποθετούνται τα research papers που αντιστοιχούν σε κάθε διάλεξη. Τα σηµαντικά µε πρόθεµα MUST_BE_READ

3 Περιεχόµενα ιαχείριση θέσης: LeZi-Update Κινητά Ad Hoc δίκτυα Το πρόβληµα των Broadcast Storms Μέθοδοι για 100% κάλυψη (reliable) (επόµενη διάλεξη) Μέθοδοι για µη εγγυηµένη (100%) κάλυψη (non-reliable) Μη-προσαρµοζόµες µέθοδοι Προσαρµοζόµες µέθοδοι

4 Κατηγοριοποίηση τεχνικών Update Schemes (defines the update criteria) When exit the database (LA boundary assignation) When reach the database Static (same LA shapes for all) Dynamic (varying LA shapes) Threshold assignation (decision finalized at registration) Individual computation (evaluation at each movement) GSM/GPRS standard TLA TrLA Directional-based Profile-based Time-based Movement-based Distance-based Prediction-based Probability-based State-based Lezi update

5 Σύνοψη εύρεσης κινητών Τι (granularity), πού (availability) πότε (currency) να αποθηκευτεί σε όλα τα σηµεία όλο το δίκτυο Availability σε επιλεγµένα σηµεία (π.χ., σε συχνούς callers) Ακριβή θέση Κάποια διαµέριση Granularity Πουθενά Ποτέ ενηµέρωση Currency Πάντα ενηµέρωση (σε κάθε κίνηση)

6 Η τεχνική LeZi-Update (1/11) Μοντέλα τοπολογίας δικτύου γεωµετρικά µοντέλα συµβολικά µοντέλα Τα γεωµετρικά µοντέλα Εύκολα Γενικά Επιτρέπουν πρόβλεψη

7 Η τεχνική LeZi-Update (2/11) Πραγµατική τοπολογία κυψελοειδούς δικτύου Συµβολική αναπαράσταση

8 Η τεχνική LeZi-Update (3/11) Ακολουθία αναφορών διαφόρων σχηµάτων ενηµέρωσης θέσης

9 Η τεχνική LeZi-Update (4/11)

10 Η τεχνική LeZi-Update (5/11) Για την ακολυθία αναφορών: aaababbbbbaabccddcbaaaa

11 Η τεχνική LeZi-Update (6/11) Πίνακας πιθανοτήτων µετάβασης:

12 Η τεχνική LeZi-Update (7/11) Ορολογία Markov µοντέλο Markov µοντέλο τάξης 1 IID µοντέλο Markov µοντέλο τάξης 0 Ignorant µοντέλο Markov µοντέλο τάξης 1 Υψηλότερης τάξης µοντέλα? είτε τον παρακάτω πίνακα

13 Η τεχνική LeZi-Update (8/11) Το trie (digital search tree) για όλα τα contexts µέχρι τάξης 2 για τη ακολουθία του παραδείγµατος Αύξηση της τάξης εµπλουτίζει το µοντέλο? Σε ποια τάξη σταµατάµε? Χρησιµοποιούµε µόνο τη µεγαλύτερη τάξη ή και όλες τις ενδιάµεσες?

14 Η τεχνική LeZi-Update (9/11) Άµεσα ή έµµεσα (κάποια από) τα σχήµατα ενηµέρωσης θέσης κρατούσαν στην cache τους το (τα)cell(ή location area) ID και µε βάση αυτή την πρηροφορία έκαναν την ενηµέρωση Ο αλγόριθµος LeZi-Update λειτουργεί παρόµοια, στέλνοντας οµάδες ID µόνο όταν αυτή η οµάδα δεν έχει ξαναεµφανιστεί Θεωρώντας την ακολουθία: aaababbbbbaabccddcbaaaa Την κάνει parsing σε φράσεις ως εξής: a, aa, b, ab, bb, bba, abc, c, d, dc, ba, aaa,.. Ο μηχανισμός είναι ο παρακάτω:

15 Η τεχνική LeZi-Update (10/11) Trie για τον κλασικό αλγόριθµο LZ78

16 Η τεχνική LeZi-Update (11/11) Trie για τον επαυξηµένο αλγόριθµο LZ78: Για κάθε φράση εισαγάγουµε όλα τα επιθέµατά (suffixes) της

17 Η τεχνική LeZi-Update (12/11)

18 Η τεχνική LeZi-Update (13/11)

19 Η τεχνική LeZi-Update (14/11) Υποθέτουµε ότι πρέπει να παραδώσουµε κλήση για το κινητό και η τελυταία γνώση που έχουµε για τη θέση του είναι: ααα Τα contexts που µπορούµε να χρησιµοποιήσουµε είναι τα suffixes του ααα (εκτός από το ίδιο φυσικά), δηλ., αα (τάξη 2), α (τάξη 1) και το (τάξη 0) Πρώτα πρέπει να βρούµε όλα τα πιθανά µονοπάτια που µπορούν να προβλεφτούν µε αυτά τα contexts:

20 Η τεχνική LeZi-Update (15/11) Κατόπιν, να υπολογίσουµε τις unconditioned πιθανότητες εµφάνισης αυτών των φράσεων µε blending (η µέθοδος υπολογισµού εξηγείται στη διάλεξη):

21 Περιεχόµενα ιαχείριση θέσης: LeZi-Update Κινητά Ad Hoc δίκτυα Το πρόβληµα των Broadcast Storms Μέθοδοι για 100% κάλυψη (reliable) (επόµενη διάλεξη) Μέθοδοι για µη εγγυηµένη (100%) κάλυψη (nonreliable) Μη-προσαρµοζόµες µέθοδοι Προσαρµοζόµες µέθοδοι

22 Φυσικές καταιγίδες

Μπορούν οι άνθρωποι να 23 προκαλέσουν καταιγίδες?

24 Καταιγίδες στο Internet Subject: Want to do advertisement? I have 61,000,000 email addresses!! Save only for $50!! Date: Thu, 1 Dec 2005 18:47:21 +0800 (CST) From: ****@***.university.edu To: <dimitris@skyblue.csd.auth.gr> Want to make money? You can spend $50 to reach 61,000,000 people as many times as you want? Yes, that s right, 50 dollars for perhaps millions of dollars! xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx (a 3-page long email...)

25 Call for Papers Dear Friends, Sorry if you receive the duplicate messages. But please distribute the following message to your friends. Prof. ***, University of %%% *********************************************************** Call for Papers International Conference on???? IC???'99 to be held in???,???, January???, 2006 http://www.???/conf/ic???99 THEME: Research on mobile computing is gaining more and more attention...

26 Περίγραµµα υπόλοιπης διάλεξης Mobile Ad Hoc Network (MANET) Κίνητρο Το πρόβληµα της Καταιγίδας Εκποµπών (Broadcast Storm) Λύσεις Μη προσαρµοζόµενες λύσεις Προσαρµοζόµενες λύσεις Πειραµατικά αποτελέσµατα

27 MANET MANET = Mobile Ad Hoc Networks Σύνολο κινητών hosts, εξοπλισµένα µε ποµποδέκτη Όχι σταθµοί βάσης; Όχι υποδοµήσταθερού δικτύου multi-hop επικοινωνία Απαιτείται πρωτόκολλο δροµολόγησης που να µπορεί να χειριστεί µεταβαλλόµενη τοπολογία

28 MANET µε κάρτες Wireless LAN

29 Εφαρµογές των MANET πεδία µαχών περιοχές φυσικών καταστροφών στόλοι σε ωκεανούς ιστορικές πόλεις δίκτυα αισθητήρων

30 ροµολόγηση σε MANET Ποιο είναι το πρόβληµα? Μυρµήγκια που ψάχνουν για φαγητό Σύντοµη περίληψη Dynamic Source Routing (DSR)

31 Μυρµήγκια που ψάχνουν για φαγητό????????????????????????????????

32 Μυρµήγκια που ψάχνουν για φαγητό

3 ζητήµατα στην αναζήτηση των 33 µυρµηγκιών Εύρεση διαδροµής: Αναζήτηση των τοποθεσιών µε φαγητό Προώθηση πακέτων: Μεταφορά του φαγητού στη φωλιά Συντήρηση διαδροµής: Όταν το φαγητό µετακινείται σε νέο µέρος

34 DRS (Dynamic Source Routing) Κατ απαίτηση (on-demand), δηλ., δεν υπάρχει προϋπολογισµένη πληροφορία διαδροµών ροµολόγηση πηγής (source routing): Οι διαδροµές (routes) σηµατοδοτούνται µε πλήρη πληροφορία (κάθε hop καταχωρείται) υο κύρια τµήµατα: Εύρεση διαδροµής (route discovery) Συντήρηση διαδροµής (route maintenance)

35 Παράδειγµα DSR Αίτηση εύρεσης διαδροµής Απάντηση στην αίτηση εύρεσης

36 Broadcast Problem Broadcast: αποστολή ενός µηνύµατος σε άλλους hosts Π.χ.: Route search σε MANET Π.χ.: πρωτόκολλα DSR, AODV, ZRP Υποθέσεις: Η εκποµπή είναι spontaneous Όχι synchronization Όχι γνώση της καθολικής τοπολογίας δικτύου Η εκποµπή είναι unreliable Όχι no acknowledgement οποιοδήποτε είδους Για να αποφύγει επιδείνωση του contention 100% reliability δεν είναι απαραίτητη σε µερικές εφαρµογές Όχι RTS/CTS dialogue

37 Broadcast µε πληµµυρίδα (flood) Straight-forward προσέγγιση Ένας host αναµεταδίδει (rebroadcasts) ένα µήνυµαόταν το λάβει για πρώτη φορά Broadcast storm πρόβληµα: redundant rebroadcasts contention problem collision problem

38 Σοβαρός πλεονασµός (redundancy) Βέλτιστο broadcasting vs. flooding (a) optimal = 2 steps (b) optimal = 2 steps Σοβαρότητα της Redundant Coverage. 2 1 1 1 2 1 1 2 2 (a) (b)

39 Ανάλυση της Redundancy Additional Coverage που παρέχεται µε rebroadcast Η max. επιπλέον coverage είναι 61%. Η coverage είναι 41% κατά µέσο όρο r A d B r Η expected additional coverage EAC(k)/πr 2 µετά που ένας host έχει ακούσει ένα µήνυµα για k φορές 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 1 3 5 7 9 11 13 15 No. of transmissions heard ( k) 2 EAC( k)/ π r

40 Ανάλυση της Contention Όταν ένας host broadcasts, οι γείτονές του είναι πιθανόν να contend with each other for the medium. A ==> B, C, D οι B, C, D could seriously contend with each other cf(n, k): Οι πιθανότητες να έχουµε k contentionfree hosts µεταξύ n hosts που λαµβάνουν το σήµα 1 0.8 0.6 cf (,) n k 0.4 A D CB 0.2 0 2 3 4 5 Total no. 6 of hosts ( n) 7 8 1 0 3 2 5 4 6 7 8 No. of content-free hosts ( k)

41 Ανάλυση της Collision Μεγαλύτερη πιθανότητα collision: Τα rebroadcasts είναι πιθανό να ξεκινήσουν την ίδια στιγµή Το backoff window runs out εάν το µέσο είναι ήσυχο για ένα διάστηµα έλλειψη του RTS/CTS dialogues έλλειψη του collision detection (CD) εάν προκύπτει collision πρόβληµα του hidden terminal C A B F E D

42 Πιθανές λύσεις για Broadcast Probabilistic σχήµα Counter-Based σχήµα Distance-Based σχήµα Location-Based σχήµα Cluster-Based σχήµα

43 Probabilistic σχήµα Rebroadcast µε Ρίψη ζαριού Ένας host πάντα κάνει rebroadcast µε πιθανότητα P Όταν P = 1, έχουµε πληµµύρισµα Μικρότερο P θα ελαττώσει το πρόβληµα της καταιγίδας

44 Παράµετροι προσοµοίωσης no of hosts = 100 transmission radius = 500 meters packet size = 280 bytes transmission rate = 1 M bits/sec broadcast arrival rate: 1 per sec. to the whole map map: (1 unit = 500 meters) 1x1, 3x3, 5x5, 7x7, 10x10 roaming pattern: random walk speed: 0~10 km/hr in a 1x1 map, 0~30 km/hr in a 3x3 map, etc. IEEE 802.11 without PCF (point coordination function)

45 Επίδοση Probabilistic σχήµατος RE = REachability (µε γραµµές) SRB = Saved ReBroadcast (µε bars) Latency SRB, RE 100% 80% 60% 40% 1x1 3x3 5x5 7x7 9x9 11x11 1x1 3x3 Average latency 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 1x1 3x3 5x5 7x7 20% 5x5 7x7 0.02 9x9 0% P 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 9x9 11x11 0.00 P 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 11x11 (a) (b)

46 Παρατηρήσεις Reachability: Σε µικρότερα maps, ένα µικρό P είναι αρκετό για να επιτευχθεί µεγάλη reachability. Μεγαλύτερο P απαιτείται σε µεγαλύτερα maps Saved Rebroadcast: Γραµµική σχέση µε το P Latency: (Ενδιαφέρουσα παρατήρηση) Σε µικρότερες περιοχές, η εκποµπή ολοκληρώνεται µε µιρκότερη ταχύτητα

47 Counter-Based σχήµα Εάν ένας host έχει λάβει ένα broadcast packet > C φορές, Τότε, να µην το εκπέµψει ξανά Παραδείγµατα: Addition Coverage 1 φορά => 41% 2 φορές => 19% 3 φορές => 9% 4 φορές => 5% > 4 φορές, πολύ λίγη extra περιοχή 2 EAC( k)/ π r 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 1 3 5 7 9 11 13 15 No. of transmissions heard ( k)

48 Αλγόριθµος Counter-Based Initialize the counter c =1 when a broadcast msg is first heard Wait for a random number of slots If msg is heard again? N Submit msg Y Increase c by 1 Procedure exit Y If c < C? Cancel the transmission N

49 Επίδοση Counter-based σχήµατος Μεταβάλλουµε το C = 2, 3,..., 6 και καταγράφουµε την επίδοση Μεγαλύτερο C σηµαίνει περισσότερο rebroadcast SRB, RE 100% 80% 60% 40% 20% 0% C 2 3 4 5 6 1x1 3x3 5x5 7x7 9x9 11x11 1x1 3x3 5x5 7x7 9x9 11x11 Average latency 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00 2 3 4 5 6 (a) (b) C 1x1 3x3 5x5 7x7 9x9 11x11

50 Παρατηρήσεις Reachability: C >= 3 προσφέρει reachability συγκρίσιµη µε την αντίστοιχη του flooding Saved Rebroadcast: Σε πυκνή περιοχή, επιτυγχάνεται περισσότερο saving Σε αραιότερη περιοχή, λιγότερο saving Latency: Μεγαλύτερη latency σε µικρότερη περιοχή

51 Distance-Based σχήµα Υπολογισµός της απόστασης από τον host που στέλνει το µήνυµα d min = Min{the distance to each sending host} Εάν d min < D (κατώφλι), τότε όχι rebroadcast Πώς να υπολογίσουµε την απόσταση: ένταση σήµατος συσκευές GPS

52 Αλγόριθµος Distance-based Let d min be the distance to the nearest host. Initialize the d min when a broadcast msg is first heared If d min < D? N Procedure exit Submit msg Y Wait for a random number of slots N If the msg heard again? Y Cancel the transmission Update d min

53 Επίδοση Distance-based σχήµατος Μεταβάλλουµε το D = 147, 72, 37, 20, 11 και καταγράφουµε την επίδοση Μικρότερο D σηµαίναι περισσότερο rebroadcasting SRB, RE 100% 80% 60% 40% 20% 1x1 3x3 5x5 7x7 9x9 11x11 1x1 3x3 5x5 7x7 Average latency 0.14 0.12 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 1x1 3x3 5x5 7x7 9x9 0% D 147 72 37 20 11 (a) 9x9 11x11 0.00 D 147 72 37 20 11 (b) 11x11

54 Παρατήρηση Για επιλέξαµε το D = 147? addition coverage = 0.187, ίση µε αυτή που αντιστοιχεί στο C=2 Reachability: Συγκρίσιµη µε το flooding. Saved Rebradcast: Όχι ιδιαίτερη Latency: Μικρότερη περιοχή έχει µαγαλύτερη latency

55 Location-based σχήµα Από το GPS λαµβάνουµε τη θέση αυτού που στέλνει Έστω (x 1, y 1 ), (x 2, y 2 ), (x 3, y 3 ),..., (x k, y k ) οι θέσεις των αποστολέων Μπορούµε να υπολογίσουµε µε ακρίβεια την additional coverage αυτού του rebroadcast. No Extra Coverage Some Coverage S 2 S 1 A S 1 A S 3 S 2

56 Αλγόριθµος Location-based Initialize AC (the additional coverage) when a broadcast msg is first heared Update AC If AC < A? Y Cancel the transmission N N Wait for a random number of slots Hear the msg again? Y Submit msg Procedure exit

57 υσκολίες Περίπλοκα µαθηµατικά για να υπολογίσουµε την extra coverage. Προσέγγιση: προσοµοίωση grid S 1 A S S 3 2

58 Επίδοση Location-based σχήµατος Μεταβάλλουµε το A (addition coverage) από 0.1 µέχρι 0.01. Μικρότερο A σηµαίνει περισσότερο rebroadcast SRB, RE 100% 80% 60% 40% 20% 1x1 3x3 5x5 7x7 9x9 11x11 1x1 3x3 5x5 7x7 Average latency 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 1x1 3x3 5x5 7x7 9x9 0% A 0.1871 0.0913 0.0469 0.0251 0.0134 (a) 9x9 11x11 0.00 A 0.1871 0.0913 0.0469 0.0251 0.0134 (b) 11x11

59 Παρατήρηση Γιατί επιλέγουµε A = 0.187? Αυτή είναι additional coverage που αντιστοιχεί στο C=2 Επιτυγχάνει την καλύτερη επίδοση σε σχέση µε όλα τα προαναφερθέντα σχήµατα!

60 Τροποποιηµένο Location-based σχήµα Έλεγχος πολυγώνου Εάν ένας host είναι µέσα στο πολύγωνο, που οριοθετείται από τις θέσεις των αποστολέων, τότε ΜΗΝ ΕΚΤΕΛΕΙΣ rebroadcast. (Εικ.(a)) Αλλιώς, rebroadcast. (Εικ. (b)) Εάν ένας host είναι µέσα στο κυρτό πολύγωνο, η µέγιστη additional coverage είναι κάτω από 22%. (Εικ. (c)) A X C X A X B B r (a) (b) (c) r

61 Σύνοψη επίδοσης των µεθόδων Κύρια µέριµνα: Extra coverage µιας rebroadcast ιαφορετικά επίπεδα ακρίβειας: probabilistic, counter, distance, location, polygon Επίδοση: Flooding < Probabilistic σχήµα < Counter-based σχήµα < Distance-based σχήµα < Location-based σχήµα

62 Cluster-based σχήµα (1/2) Αλγόριθµος σχηµατισµού οµάδων (clusters) Κάθε host έχει ένα µοναδικό ID Ένας host µε το τοπικά µικρότερο ID θα εκλέξει τον εαυτό του ως κεφαλή της οµάδας (cluster head) Αυτός ο head host µαζί µε τους γείτονές του θα σχηµατίσουν ένα cluster Αυτοί οι γείτονες θα αποκαλούνται µέλη (members) του cluster

63 Cluster-based σχήµα (2/2) Cluster formation protocol: Το rebroadcast του head µπορεί να καλύψει όλους τους υπόλοιπους hosts του cluster εάν η µετάδοση δεν υποστεί collision Οι gateway hosts έχουν την ευθύνη της αναµετάδοσης του µηνύµατος στους hosts των άλλων clusters. εν υπάρχει ανάγκη να εκτελέσει rebroadcast του µηνύµατος ένα non-gateway µέλος

64 Αλγόριθµος Cluster-based A broadcast msg is heard for the first time. If I am a head or gateway? N Rebroadcast is prohibited Y Use any of the probabilitisitic, counter-based, distancebased, and location-based schemes to determine whether to rebroadcast or not. Procedure exit

Σχέση µεταξύ reachability και saving Τα σηµεία κοντινότερα στην πάνω δεξιά γωνία είναι καλύτερα 65 SRB 100% A.187 80% D147 C2 A.09 A.047 C C3 A.025 60% D A.013 C4 A 40% P D72 C5 C6 20% D37 0% P1 D20 RE 96% 97% 98% 99% 100% (a) 1x1 map SRB 80% 60% A.09 C D147 C3 D A.047 40% A A.025 P A.013 C4 20% D72 C5 C6 D37 D20 0% P1 RE 98% 99% 100% C2 (b) 3x3 map A.187

66 RE vs. SRB σε µεγαλύτερους maps 60% C2 A.187 50% 40% C2 A.187 SRB 40% C A.09 D C3 D147 A A.047 P A.025 20% A.013 D72 C4 D37 C5 C6P1 0% D20 RE 90% 92% 94% 96% 98% 100% (c) 5x5 map SRB 30% 20% C D A P C3 D147 A.09 A.047 10% A.025 A.013 D72 C4 C5 D37 0% P1 RE 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100% (d) 7x7 map 40% 30% SRB 30% C2 C A.187 20% D A A.09 P D147 C3 A.047 10% A.025 A.013 D72 C4 D37 0% P1 RE 50% 60% 70% 80% 90% 100% (e) 9x9 map (f) 11x11 map SRB 25% 20% 15% 10% 5% C D A P C2 A.187 C3 D147 D72 D37 A.09 A.047 A.025 A.013 C4 0% P1 RE 50% 60% 70% 80% 90%

67 Προσαρµοζόµενες µέθοδοι για ανακούφιση των Broadcast Storms σε MANET s

68 Παρατηρήσεις Στις προηγούµενες λύσεις, τα κατώφλια που χρησιµοποιούσαµε ήταν ΌΛΑ ΣΤΑΘΕΡΑ ΌΧΙ ευαίσθητα στην τρέχουσα κατάσταση του δικτύου Παράδειγµα: Στο counter-based σχήµα, πιθανό να χρειαστούµε διαφορετικό κατώφλι C ανάλογα µε την πυκνότητα του δικτύου Γιατί να µην έχουµε δυναµικά κατώφλια, προσαρµοζόµενα στην κατάσταση του δικτύου?

69 A1: Adaptive Counter-Based σχήµα Κάθε host προσδιορίζει το δικό του κατώφλι ανεξάρτητα Η σταθερά C γίνεται πλέον µια συνάρτηση C(n) όπου n είναι ο αριθµός των γειτόνων του Συνιστώµενο σχήµα της C(n) Πάντα rebroadcast εάν το n είναι µικρότερο από n 1 Ανακόπτουµε το rebroadcast γραµµικά µέχρι το n 2, και κατόπιν το σταθεροποιούµε

Προσαρµογή καµπύλης για δυναµικό 70 µετρητή (adaptive counter) 6 Counter threshold 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 No. of neighbors

A2: Adaptive Location-based σχήµα Κάθε host προσδιορίζει το δικό του κατώφλι ανεξάρτητα Η σταθερά A γίνεται πλέον µια συνάρτηση A(n) Συνιστώµενο σχήµα της A(n): Πάντα rebroadcast όταν το n είναι µικρότερο από n 1 (µε αυστηρό κατώφλι) Ανακόπτουµε rebroadcast όταν το n είναι µεγαλύτερο από n 2 (µε χαλαρό κατώφλι) 71

Προσαρµογή καµπύλης για 72 δυναµικό κατώφλι θέσης 0.2 Coverage threshold 0.15 0.1 0.05 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10111213141516 No. of neighbors

73 A3: Neighbor-coverage σχήµα Στόχος: Όχι ανάγκη positioning devices Χρήση απλού µοντέλου γραφήµατος Ορισµός: Coverage = το σύνολο των hosts που θα καλυφθούν εάν ένας host εκτελέσει rebroadcast Κανόνες: Ένας host θα αναµεταδόσει µόνο εάν υπάρχει ένας 1-hop γείτονας που δεν καλύπτεται από τις προηγούµενες αναµεταδόσεις (εξ όσων γνωρίζει) Ένας host γνωρίζει Τους γείτονές του Τους γείτονες καθενός από τους γειτόνους του *** η πληροφορία αυτή συλλέγεται µε περιοδικά HELLO packets

74 Παράδ. Neighbor-coverage σχήµα Ο red host δεν θα αναµεταδόσει neighbor coverage είναι κενό Ο red host θα αναµεταδόσει neighbor coverage δεν είναι κενό

75 Επίδοση adaptive counter-based Adaptive Threshold Η AC βελτιώνει σηµαντικά τις επιδόσεις σε σχέση µε fixed C (2, 4, 6) τόσο για SRB και RE

76 Επίδοση adaptive location-based Adaptive Threshold Η AL βελτιώνει σηµαντικά τις επιδόσεις σε σχέση µε fixed L (0.187, 0.046, 0.013) τόσο για SRB και RE

Συν. επίδοση των adaptive σχηµάτων 77

78 Βελτιωµένο σχήµα Neighbor- Coverage

79 υναµικό διάστηµα ανταλλαγής HELLO The διάστηµα ανταλλαγής HELLO µηνυµάτων έχει µεγάλη επίδραση στην ακρίβεια της πληροφορίας για τη γειτονιά ενός κόµβου, ειδικά όταν η κινητικότητα είναι υψηλή nv x = neighbor variation of host x number of hosts joining or leaving the neighbor set in the past 10 sec = ------------------------------------------------------------------- neighbor set * 10 hi x = hello interval του host x = max(hi min, (nv max nv x ) * hi max /nv max )

80 Παράµετροι n max = 0.02 hi min = 1,000 ms hi max = 10,000 ms

Neighbor Coverage µε δυναµικό 81 διάστηµα Hello µηνυµάτων 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% SRB 1x1 3x3 5x5 7x7 9x9 11x11 1x1 3x3 5x5 7x7 9x9 11x11 20 40 60 80 Maximum speed (a) 100% 95% 90% 85% 80% 75% 70% 65% 60% 55% 50% RE Η reachability βελτιώνεται σε όλες τις ταχύτητες!! Παρατηρήσεις: 1. Μικρότερο saving σε υψηλές ταχύτητες 2. Περισσότερο saving σε πυκνότερο δίκτυο

82 Σύνοψη επίδοσης (SRB vs. RE) SRB 100% 80% 60% 40% 20% RE 0% C=2 C=6 AC A=0.1871 A=0.0134 AL NC-DHI Flooding 80% 85% 90% 95% 100% dense network (1x1) SRB 100% 80% 60% 40% 20% dense network (3x3) C=2 C=6 AC A=0.1871 A=0.0134 AL NC-DHI Flooding SRB 100% 80% 60% 40% 20% RE 0% C=2 C=6 AC A=0.1871 A=0.0134 AL NC-DHI Flooding 60% 70% 80% 90% 100% dense network (7x7) RE 0% 80% 85% 90% 95% 100%