Evaluation of routing protocols for opportunistic networks with multiple-criteria decision-making methods
Φόρτωση...
Ημερομηνία
Συγγραφείς
Ακεστορίδης, Δημήτριος-Γεώργιος
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής
Περίληψη
Τύπος
Είδος δημοσίευσης σε συνέδριο
Είδος περιοδικού
Είδος εκπαιδευτικού υλικού
Όνομα συνεδρίου
Όνομα περιοδικού
Όνομα βιβλίου
Σειρά βιβλίου
Έκδοση βιβλίου
Συμπληρωματικός/δευτερεύων τίτλος
Περιγραφή
The evaluation of routing protocols for opportunistic networks is a multidimensional
problem. Several performance metrics are used for their evaluation, such as the number
of packets that they delivered, their delivery delay, and the number of transmissions
that they performed. These metrics are often highly correlated and they are
usually conflicting. Furthermore, the characteristics of the underlying network affect
the importance of each metric as well as the levels of correlation between metrics.
In this work, we first propose a set of normalized performance metrics that evaluate
each routing protocol with respect to the optimal performance, tackling several shortcomings
of the traditional performance metrics. We then formulate the evaluation of
routing protocols for opportunistic networks as a Multiple-Criteria Decision-Making
(MCDM) problem, where each routing protocol is an alternative and the performance
metrics correspond to a set of criteria. We propose the VIC weighting method to determine
the importance of each performance metric, by relying on its variability and the
amount of dependence that it has in relation to the other performance metrics. The
VIC method can be used for the assignment of objective weights in any MCDM problem.
Finally, we develop an evaluation framework that ranks opportunistic routing
protocols based on their performance.
We present detailed simulation results of well-known routing protocols in opportunistic
networks of varying scale, which we rank according to the proposed framework.
In conclusion, no algorithm was able to achieve the best performance in all or most of the networks that we studied. This fact demonstrates the difficulty of routing
in these networks.
Η αξιολόγηση των πρωτοκόλλων δρομολόγησης για οπορτουνιστικά δίκτυα είναι ένα πολυδιάστατο πρόβλημα. Για την αξιολόγηση αυτή χρησιμοποιείται ένα σύνολο από μετρικές, καθεμία από τις οποίες αξιολογεί τον αλγόριθμο σε μία διαφορετική διάσταση. Για παράδειγμα, μπορούμε να αξιολογήσουμε την ικανότητα του αλγο- ρίθμου να παραδίδει πακέτα, τον χρόνο που χρειάζεται, αλλά και το κόστος που δαπανά. Οι μετρικές αυτές συχνά παρουσιάζουν σημαντικό βαθμό συσχέτισης και συνήθως είναι αντικρουόμενες. Πολύ περισσότερο, τα χαρακτηριστικά του δικτύου στο οποίο πραγματοποιείται η αξιολόγηση επηρεάζουν τόσο τη σημαντικότητα της κάθε μετρικής, όσο και τα επίπεδα συσχέτισης των μετρικών μεταξύ τους. Στην παρούσα εργασία, αρχικά προτείνουμε ένα σύνολο κανονικοποιημένων με- τρικών επίδοσης, οι οποίες αξιολογούν τo κάθε πρωτόκολλο δρομολόγησης σε σχέση με τη βέλτιστη επίδοση που μπορεί να επιτευχθεί. Η στρατηγική αυτή αντιμετωπίζει μία σειρά από μειονεκτήματα που συνοδεύουν τις παραδοσιακές μετρικές επίδο- σης. Στη συνέχεια, διατυπώνουμε την αξιολόγηση των πρωτοκόλλων δρομολόγησης για οπορτουνιστικά δίκτυα ως ένα πρόβλημα λήψης αποφάσεων πολλαπλών κρι- τηρίων. Στη θεώρηση αυτή κάθε πρωτόκολλο δρομολόγησης είναι μία εναλλακτική λύση που αξιολογείται ως προς ένα σύνολο κριτηρίων, όπου το κάθε κριτήριο αντι- στοιχεί σε μία μετρική επίδοσης. Προτείνουμε τη μέθοδο VIC για τον καθορισμό της σημαντικότητας της κάθε μετρικής. Η σημαντικότητα αυτή καθορίζεται από τη μεταβλητότητα της μετρικής και τον βαθμό εξάρτησής της από τις άλλες μετρικές. Η μέθοδος VIC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάθεση αντικειμενικών βαρών σε οποιοδήποτε πρόβλημα λήψης αποφάσεων πολλαπλών κριτηρίων. Τέλος, αναπτύσ- σουμε ένα πλαίσιο αξιολόγησης που έχει τη δυνατότητα κατάταξης της επίδοσης των οπορτουνιστικών πρωτοκόλλων δρομολόγησης. Παρουσιάζουμε λεπτομερή αποτελέσματα προσομοιώσεων για ευρέως γνωστά πρωτόκολλα δρομολόγησης σε διαφορετικά οπορτουνιστικά δίκτυα, τα οποία κατα- τάσσουμε σύμφωνα με το προτεινόμενο πλαίσιο. Εν κατακλείδι, κανένας αλγόριθμος δεν κατάφερε να επιτύχει την καλύτερη επίδοση σε όλα ή στα περισσότερα δίκτυα που μελετήσαμε. Το γεγονός αυτό καταδεικνύει τη δυσκολία του προβλήματος της δρομολόγησης σε αυτά τα δίκτυα.
Η αξιολόγηση των πρωτοκόλλων δρομολόγησης για οπορτουνιστικά δίκτυα είναι ένα πολυδιάστατο πρόβλημα. Για την αξιολόγηση αυτή χρησιμοποιείται ένα σύνολο από μετρικές, καθεμία από τις οποίες αξιολογεί τον αλγόριθμο σε μία διαφορετική διάσταση. Για παράδειγμα, μπορούμε να αξιολογήσουμε την ικανότητα του αλγο- ρίθμου να παραδίδει πακέτα, τον χρόνο που χρειάζεται, αλλά και το κόστος που δαπανά. Οι μετρικές αυτές συχνά παρουσιάζουν σημαντικό βαθμό συσχέτισης και συνήθως είναι αντικρουόμενες. Πολύ περισσότερο, τα χαρακτηριστικά του δικτύου στο οποίο πραγματοποιείται η αξιολόγηση επηρεάζουν τόσο τη σημαντικότητα της κάθε μετρικής, όσο και τα επίπεδα συσχέτισης των μετρικών μεταξύ τους. Στην παρούσα εργασία, αρχικά προτείνουμε ένα σύνολο κανονικοποιημένων με- τρικών επίδοσης, οι οποίες αξιολογούν τo κάθε πρωτόκολλο δρομολόγησης σε σχέση με τη βέλτιστη επίδοση που μπορεί να επιτευχθεί. Η στρατηγική αυτή αντιμετωπίζει μία σειρά από μειονεκτήματα που συνοδεύουν τις παραδοσιακές μετρικές επίδο- σης. Στη συνέχεια, διατυπώνουμε την αξιολόγηση των πρωτοκόλλων δρομολόγησης για οπορτουνιστικά δίκτυα ως ένα πρόβλημα λήψης αποφάσεων πολλαπλών κρι- τηρίων. Στη θεώρηση αυτή κάθε πρωτόκολλο δρομολόγησης είναι μία εναλλακτική λύση που αξιολογείται ως προς ένα σύνολο κριτηρίων, όπου το κάθε κριτήριο αντι- στοιχεί σε μία μετρική επίδοσης. Προτείνουμε τη μέθοδο VIC για τον καθορισμό της σημαντικότητας της κάθε μετρικής. Η σημαντικότητα αυτή καθορίζεται από τη μεταβλητότητα της μετρικής και τον βαθμό εξάρτησής της από τις άλλες μετρικές. Η μέθοδος VIC μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάθεση αντικειμενικών βαρών σε οποιοδήποτε πρόβλημα λήψης αποφάσεων πολλαπλών κριτηρίων. Τέλος, αναπτύσ- σουμε ένα πλαίσιο αξιολόγησης που έχει τη δυνατότητα κατάταξης της επίδοσης των οπορτουνιστικών πρωτοκόλλων δρομολόγησης. Παρουσιάζουμε λεπτομερή αποτελέσματα προσομοιώσεων για ευρέως γνωστά πρωτόκολλα δρομολόγησης σε διαφορετικά οπορτουνιστικά δίκτυα, τα οποία κατα- τάσσουμε σύμφωνα με το προτεινόμενο πλαίσιο. Εν κατακλείδι, κανένας αλγόριθμος δεν κατάφερε να επιτύχει την καλύτερη επίδοση σε όλα ή στα περισσότερα δίκτυα που μελετήσαμε. Το γεγονός αυτό καταδεικνύει τη δυσκολία του προβλήματος της δρομολόγησης σε αυτά τα δίκτυα.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Οπορτουνιστικά δίκτυα, Πρωτόκολλα δρομολόγησης, Routing protocols
Θεματική κατηγορία
Routing protocols (Computer network protocols)
Παραπομπή
Σύνδεσμος
Γλώσσα
en
Εκδίδον τμήμα/τομέας
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής
Όνομα επιβλέποντος
Παπαπέτρου, Ευάγγελος
Εξεταστική επιτροπή
Παπαπέτρου, Ευάγγελος
Γενική Περιγραφή / Σχόλια
Ίδρυμα και Σχολή/Τμήμα του υποβάλλοντος
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Μηχανικών Η/Υ & Πληροφορικής
Πίνακας περιεχομένων
Χορηγός
Βιβλιογραφική αναφορά
Βιβλιογραφία : σ. 44-50
Ονόματα συντελεστών
Αριθμός σελίδων
62 σ.