سایت خبری بزرگان آی تی

IEEE TRANSACTIONS ON MOBILE COMPUTING, VOL. 11, NO. 3, MARCH 2012

Abstract—There are two main approaches, static and dynamic, to broadcast algorithms in wireless ad hoc networks. In the static approach, local algorithms determine the status (forwarding/nonforwarding) of each node proactively based on local topology information and a globally known priority function. In this paper, we first show that local broadcast algorithms based on the static approach cannot achieve a good approximation factor to the optimum solution (an NP-hard problem). However, we show that a constant approximation factor is achievable if (relative) position information is available. In the dynamic approach, local algorithms determine the status of each node “on-the-fly” based on local topology information and broadcast state information. Using the dynamic approach, it was recently shown that local broadcast algorithms can achieve a constant approximation factor to the optimum solution when (approximate) position information is available. However, using position information can simplify the problem. Also, in some applications it may not be practical to have position information. Therefore, we wish to know whether local broadcast algorithms based on the dynamic approach can achieve a constant approximation factor without using position information. We answer this question in the positive—we design a local broadcast algorithm in which the status of each node is decided “on-the-fly” and prove that the algorithm can achieve both full delivery and a constant approximation to the optimum solution.

Index Terms—Mobile ad hoc networks, distributed algorithms, broadcasting, connected dominating set, constant approximation

چکیده: دو روش اصلی، ایستا و پویا، برای الگوریتم داده پراکنی در شبکه های ad hoc بی سیم وجود دارد. در روش استاتیک، الگوریتم های محلی به طور فعالانه وضعیت (حمل و نقل / حمل و نقل) هر گره را با توجه به اطلاعات توپولوژی محلی و تابع اولویت شناخته شده جهانی تعیین می کند. در این مقاله، ما در ابتدا نشان دادیم که الگوریتم های داده پراکنی محلی بر اساس روش استاتیک نمی تواند یک عامل تقریب خوبی برای راه حل بهینه (مشکل NP-سخت) دست یابد. با این حال، نشان دادیم که یک فاکتور تقریبی ثابت دست یافتنی است اگر اطلاعات موقعیتی(نسبی)  در دسترس باشد. در روش پویا، الگوریتم های محلی وضعیت هر گره "در حال پرواز" را بر اساس اطلاعات توپولوژی محلی و اطلاعات مربوط به حالت انتقال تعیین می کند. با استفاده از روش پویا، اخیرا نشان داده شده است که الگوریتم های داده پراکنی محلی می تواند هنگامی که (تقریبی) اطلاعات موقعیتی در دسترس است یک فاکتور تقریبی ثابت به دست یابد. با این حال، استفاده از اطلاعات موقعیت می تواند مشکل را ساده کند. همچنین، در برخی از برنامه های کاربردی داشتن اطلاعات موقعیت نمی تواند عملی باشد. بنابراین، ما تمایل داریم بدانیم که آیا الگوریتم های داده پراکنی محلی بر اساس روش پویا می تواند بدون استفاده از اطلاعات موقعیتی یک عامل تقریب ثابت دست یابد. به طور مثبت در پاسخ به این سوال می گوییم یک الگوریتم داده پراکنی محلی که در آن وضعیت هر گره تصمیم گرفته می شود"در حال پرواز" باشد طراحی و ثابت کردیم که این الگوریتم هم می تواند تحویل کامل داشته باشد و هم تقریب ثابت به راه حل مطلوب برشد.

1 مقدمه

  در شبکه های ad hoc، دستگاه های بی سیم، به سادگی گره نامیده می شود،که دارای محدوده انتقال محدودی هستند. بنابراین، هر گره به طور مستقیم می تواند با داخل محدوده خود ارتباط برقرار مند(به عنوان مثال، همسایگان آن) و به گره های دیگر به عنوان روتر به منظور برقراری ارتباط با خارج از محدوده نیاز دارد. یکی از عملکرد های اساسی در شبکه های بی سیم ad hoc ، پخش است، که در آن یک گره پیامی به تمام گره های دیگر در شبکه منتشر می کند. این می تواند از طریق غرقه انجام شود، که در آن هر گره پیام را پس از دریافت برای اولین بار انتقال می کند. با این حال، غرقه می تواند تعداد زیادی از انتقال برکنار شده را تحمیل کند، که می تواند در نتیجه از دست دادن قابل توجهی از منابع محدود مانند پهنای باند و قدرت باشد. به طور کلی، هر گرهی برای انتقال پیام به منظور تحویل آن به تمام گره ها در شبکه مورد نیاز نیست. اگر هر گره در شبکه باشد یا در مجموعه همسایه ای دارد مجموعه ای گره ها به صورت یک مجموعه غالب (DS) است.  اگر گراف ناشی از گره های آن متصل باشد DS یک مجموعه غالب متصل (CDS) نامیده می شود.

تا کنون هیچ نظری درباره این کالا ثبت نگردیده است.