QF-Geo：利用有界区域的无线网格进行容量感知地理路由
摘要：使用有界探索可以缓解无线网格中的路由问题。在最小连接网络中，现有的路由协议通常性能不佳，其中孔洞更大且更频繁。由于部署成本限制、移动动态和/或对抗性干扰，最小密度网络在实践中很常见。使用全局搜索确定最优路径的协议会产生搜索开销，限制了可扩展性。相反，使用局部搜索的协议在更高密度下可以找到近似最优的路径，因为存在几何直接路由，但在连接性降低且需要处理孔洞时表现不佳。设计一个在网络密度、移动性和干扰动态方面实现高吞吐延迟性能的路由协议仍然具有挑战性。 本文通过概率设置展示，有界探索可以减轻这一挑战。首先，我们展示在具有均匀随机节点分布的网络中，最短路径的长度可以高概率地被限制。因此，通过将探索限制在一个椭圆区域中，该区域的大小是网络密度和两个端点之间的欧氏距离的函数，可以高概率地找到一条最短路径。其次，我们提出了一种地理路由协议，通过在一个类似地被限制大小的椭圆中转发数据包，并根据可用容量的估计来实现高可靠性和吞吐延迟性能。我们的协议QF-Geo在椭圆区域内选择中继节点，优先选择具有足够容量以避免瓶颈的节点。我们的模拟结果显示，QF-Geo在静态和移动网络中，低密度和高密度中，大规模环境下，具有广泛的并发流和对抗性干扰时，都可以实现高的吞吐效率和可靠性。
作者：Yung-Fu Chen, Kenneth W. Parker, Anish Arora
论文ID：2305.05718
分类：Networking and Internet Architecture
分类简称：cs.NI
提交时间：2023-05-11