Um algoritmo de difusão para redes sem fios não infraestruturadas

Tese de mestrado em Engenharia Informática (Arquitectura, Sistemas e Redes de Computadores), apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011A difusão é uma operação muito utilizada em redes sem fios não infra-estruturadas. Nestas redes, os nós apenas comunicam com outros que estejam dentro do seu raio de transmissão, não existindo uma infra-estrutura que conecte e forneça serviços aos nós. Assim, para que uma mensagem seja entregue a todos os nós da rede esta tem de ser sucessivamente propagada pelos seus participantes. Os algoritmos de difusão podem ser divididos em dois grupos distintos: os cientes do contexto e os não cientes do contexto. No primeiro caso, os nós incluem na sua tomada de decisão informação de contexto referente ao meio onde se encontram inseridos. Alguns destes algoritmos utilizam informação relativa à localização geográfica dos vizinhos. Ao utilizarem esta informação, estes algoritmos tentam maximizar a área de cobertura mantendo uma taxa de retransmissão reduzida. No segundo caso, a tomada de decisão advém apenas da informação com que os nós foram configurados inicialmente. No entanto, os valores utilizados na configuração podem levar a um desperdício de recursos dos nós ou a diminuições da taxa de entrega. O algoritmo desenvolvido tenta, tal como nos algoritmos que utilizam informação geográfica, maximizar a área de cobertura mantendo uma taxa de retransmissão reduzida. Para isto o algoritmo efectua estimativas, locais a cada nó, sobre a proximidade dos seus vizinhos. A partir destas estimativas, cada nó selecciona um sub-conjunto dos seus vizinhos que acredita encontrarem-se em regiões suficientemente distintas para assegurarem a continuação da difusão em todas as direcções da rede. No entanto, estas estimativas não necessitam que os dispositivos disponham de equipamento de localização, como o GPS.Broadcast is an operation widely used in ad hoc networks. In these networks, nodes only communicate with others within ones propagation radius, therefore these networks are characterized by the absence of an infrastructure that connects and provides services to all nodes. This way, in order for a message to be delivered to the entire network, it has to be relayed by its participants. Broadcast algorithms can be divided in two major groups: context-aware and contextoblivious. In the first group, nodes collect information about their environment and decide to retransmit or not a message according to this information. Some context-aware algorithms use geographical information in order to make these decisions. By using this information these algorithms try to achieve the maximum coverage with the minimum number of retransmissions. In the second group, the decision to retransmit or not a message is based solely on configuration parameters set at deployment time. However this information can lead to a waste in nodes resources or lower the delivery rate. The developed broadcast algorithm tries, like the ones that use geographical information, to maximize the coverage area while keeping a low number of retransmissions. In order to do this, the algorithm performs estimates, local to each node, about the proximity of each node. From these estimates, each node selects a subset of neighbors that he believes being in different regions in order to assure the broadcast of the message in all directions. However, these estimates do not require the usage of a GPS device