QF-Geo：基于无线网状网络有界区域的容量感知地理路由
网络与互联网体系结构
2023-05-11 v1
摘要
无线网状网络中的路由必须绕开空洞。现有路由协议在最小连通网络中往往表现不佳，此类网络中空洞更大且更频繁。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十分常见。使用全局搜索确定最优路径的协议会产生限制扩展的搜索开销。相反，使用局部搜索的协议在较高密度下因存在几何直连路由而趋于找到近似最优路径，但随着连通性降低且需要区域（或全局）信息来处理空洞时表现不佳。设计一种跨网络密度、移动与干扰动态均能实现高吞吐-时延性能的路由协议仍具挑战性。本文表明，在概率设定下，可利用有界探测来缓解这一挑战。我们首先证明，在均匀随机节点分布的网络中，最短路径长度可以高概率（whp）被界定。因此，whp 可通过将探测限制在一个椭圆区域内找到最短路径，该区域大小是网络密度与两端点间欧氏距离的函数。其次，我们提出一种地理路由协议，通过在与上述类似界定大小且由可用容量估计所限的椭圆内转发数据包，实现高可靠性与吞吐-时延性能。我们的协议 QF-Geo 在该椭圆区域内选择转发中继，优先选取具有充足容量以避免瓶颈的节点。仿真结果表明，QF-Geo 在静态与移动网络、低高密度、大规模、广泛并发流以及对抗性干扰存在下，均能实现高有效吞吐效率与可靠性。
引用
@article{arxiv.2305.05718,
title = {QF-Geo: Capacity Aware Geographic Routing using Bounded Regions of Wireless Meshes},
author = {Yung-Fu Chen and Kenneth W. Parker and Anish Arora},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.05718},
year = {2023}
}