A new forwarding paradigm for mobile and vehicular ad hoc networks

Abstract

En redes ad hoc móviles, las comunicaciones inalámbricas y la movilidad de los nodos, a diferencia de las redes cableadas, requieren nuevos paradigmas de rutado. Los protocolos de rutado para redes tradicionales fueron diseñados suponiendo que los nodos son estáticos y que los enlaces de comunicación son estables. Sin embargo, en redes ad hoc móviles, los cambios en la topología de la red se suceden con gran frecuencia y, además, los enlaces son inestables debido a la naturaleza inalámbrica del canal de comunicaciones. Los más relevantes protocolos de rutado para redes ad hoc móviles describen en sus tablas de rutado la topología de la totalidad de la red. Estos protocolos deben actualizar continuamente sus tablas con el fin de garantizar que éstas posean información consistente del estado de la red en cada momento. Tales técnicas de rutado generan una enorme cantidad de datos de control (overhead), el cual es proporcional al número de nodos desplegados en la red, así como a la frecuencia con que la topología cambia. En entornos muy dinámicos, como las redes vehiculares, el overhead generado para mantener actualizadas las tablas de rutado puede ser muy alto y, como consecuencia, el rendimiento de la red es muy deficiente. En esta tesis, presentamos SIFT (del inglés Simple Forwarding over Trajectory), un novedoso protocolo de rutado para redes ad hoc móviles que aborda la cuestión del overhead desde una perspectiva completamente diferente respecto a los protocolos de rutado ad hoc ya existentes. SIFT supone en sí mismo una nueva categoría de protocolos de rutado: los protocolos de rutado basados en trayectoria temporizada (TTBF, del inglés Timed Trajectory-Based Forwarding). La principal característica de SIFT es que no requiere mantener una tabla de rutado conteniendo algún tipo de información sobre la topología de la red, lo cual le permite operar sin necesidad de que los nodos intercambien mensajes de control para recopilar tal información, es decir, el overhead es eliminado. Esta característica permite a SIFT obtener un alto rendimiento en escenarios muy dinámicos, tales como las redes vehiculares. A lo largo de esta tesis, describiremos con detalle el mecanismo de rutado de SIFT, y presentaremos los resultados de numerosos estudios bajo diversos escenarios llevados a cabo con el fin de evaluar su rendimiento, comparando su eficiencia respecto a otros protocolos.