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指導教授：郭文興 　　學生：吳順雄

指導教授：郭文興 　　學生：吳順雄. 目錄. Abstract Introduction Early work and background of geocast Geocast routing protocols Routing with flooding Routing with directed flooding Routing without flooding. 目錄. Discussion and open issues Summary Refferences. Abstract. Geocast 是透過地理位置來傳送訊息給節點。

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指導教授：郭文興 　　學生：吳順雄

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Presentation Transcript

  1. 指導教授：郭文興 　　學生：吳順雄

  2. 目錄 • Abstract • Introduction • Early work and background of geocast • Geocast routing protocols • Routing with flooding • Routing with directed flooding • Routing without flooding

  3. 目錄 • Discussion and open issues • Summary • Refferences

  4. Abstract • Geocast是透過地理位置來傳送訊息給節點。 • 本文主要是比較各種協定的差異，以及是否適合用在ad hoc網路或是公用網路上。 • 在比較協定時也包含了訊息和記憶的複雜度、穩定度和傳送封包的能力。 • 最後再透過模擬來比較各種協定的差別。

  5. Introduction • 因為最近GPS越來越普遍，所以提出了以地理知識來改進ad hoc網路點對點路由協定的效率。 • 使用geocast，將會有更合適的應用和服務，例如找到附近的朋友、地區廣告和地區基礎的服務。 • 本文主要提出幾個已知的geocast路由協定來討論他們的特性。 • 協定的分類如圖 1。

  6. Introduction

  7. Early Work and Background of Geocast • 最初的想法是在UUMAP計畫中，希望能把IP address和地理位置做連結。 • 計畫中維護資料庫的方式是儲存網路主機的地理位置。 • 後來也有兩個相似的計畫[4,5]希望將DNS和地理位置做連結。 • 他們將透過經度、緯度擴展了DNS的資料結構，並且可以在IP address或DNS上回傳主機的地理位置。

  8. Early Work and Background of Geocast • 第一個使用Cartesian Routing來路由封包到地理目標位置是[6]提出的。 • Cartesian Routing是透過經緯度來表示位置。 • 網路上的每個節點，包含源點、終點和中繼點都能知道自己的地理位置和與他們直接連線的路由器的地理位置。 • 透過這些資訊，geocast routing可以透過更近的相鄰節點來傳送。 • Cartesian Routing的限制就是只考慮unicast。

  9. Geocast Routing Protocols • 與multicast相比，geocast只有定義一個地區，而multicast可以傳送的節點群是多變的。 • 因為geocast是multicast的子集合，因此可以透過簡化multicast的群體來確定一個地區。 • 對於大多數的方法，我們都假設每個節點可以透過GPS知道自己的位置。

  10. Geocast Routing Protocols Routing with Flooding • Simple Flooding • 不理會目的的地區，直接廣播給所有的節點。 • 每個接收端都會確認自己是不是在目的地區裡。 • 他也是許多geocast protocols的基礎。 • 這是很穩定但是沒有效率的方法。

  11. Geocast Routing Protocols Routing with Directed Flooding • Location Based Multicast (LBM) • 這種協定有兩個方式傳遞封包： • 第一個方式是先定義出一塊包含目的地的forwarding zone，傳送端向相鄰的節點廣播封包，如果接收封包的節點在forwarding zone外面則直接丟棄封包，如果是在forwarding zone裡面則繼續廣播。 • 如果要提高每個目標節點的接收率，可以透過擴大forwarding zone來達成，但是會造成overhead的增加。 • 第二個方式是樹狀法，他透過座標計算出每個節點與目的地中心的距離，傳送端透過距離比自己近的節點來傳送封包。

  12. Geocast Routing Protocols Routing with Directed Flooding • Location Based Multicast (LBM)

  13. Geocast Routing Protocols Routing with Directed Flooding • Voronoi Diagrams • Voronoi-diagram-based routing改進了LBM的forwarding zone如果是空的就會失敗的情形。 • 新的forwarding zone的定義是參考[10]。 • 目的地不是由單一位置來定義，而是由一個區域來決定，所有geocast區域裡可能的目的地位置都會被考慮。 • 與LBM相比，他有考慮到鄰居的位置，所以可以避免forwarding zone是空的。

  14. Geocast Routing Protocols Routing with Directed Flooding • Voronoi Diagrams

  15. Geocast Routing Protocols Routing with Directed Flooding • Mesh • 他是使用flooding來找出多餘的路徑到達目的地，來防止主機移動和連線失敗。 • 在目的地的節點接收到初始的封包後會加入mesh，並順著原本的路徑透過unicast回覆傳送端來停止flooding。 • 每個中繼節點需要記錄並維持狀態資訊。

  16. Geocast Routing Protocols Routing with Directed Flooding • GeoGRID • GRID的基本概念就是將網路分割成許多格。 • 每個格子選出一個離中心最近的節點當作主機來傳遞，這些主機稱為閘道。 • 封包透過格對格的方式進行傳遞。 • 當geocast封包開始傳送時，使用[7]介紹的方法定義forwarding zone。

  17. Geocast Routing Protocols Routing with Directed Flooding • GeoGRID • 由於flooding是非常昂貴的工作，他會從許多個鄰居一直重複收到封包，並常常發生碰撞。 • 為了減少flooding的overhead，在forwarding zone外收到的封包直接丟棄。 • 如果是flooding內的節點接收到封包，會重新廣播給他的相鄰閘道。

  18. Geocast Routing Protocols Routing with Directed Flooding • GeoGRID • 作者還提出了另一種方法，ticket-basedGeo-GRID。 • 雖然一樣是透過forwarding region裡的閘道來傳送，但是有限制閘道的數量來傳送。 • 每個閘道限制最多只能傳送給3個鄰居，最初的傳送端也有透過指定ticket的數量來限制fan-out的總量。 • 如果閘道不在目的地內，會挑選3個離目的地較近的節點傳送。 • 如果收到訊息的閘道在目的地內，他會重複廣播來達到較高的達成率。

  19. Geocast Routing Protocols Routing with Directed Flooding • GeoGRID

  20. Geocast Routing Protocols Routing without Flooding • Unicast Routing with Area Delivery(URAD) • 他是一個簡單的geocast路由協定，在傳送端和目的地之間使用一般的unicast來傳播。 • 他包含兩個階段： • 從傳送端透過unicast傳到目的地內的第一個節點。 • 在目的地內進行flooding。 • Unicast路徑上的每個節點都會檢查自己是不是在目的地裡，如果是，則停止unicast並開始區域性的flooding。

  21. Geocast Routing Protocols Routing without Flooding • GeoNode • Imeielinski和Navas[20-22]是第一個考慮到地理上多點對多點的路由問題。 • 在[20]定義了3種方法來整合地理位置 • Unicast IP routing to deal with GPS address • GPS-Multicast • Application-layer solution using extended DNS

  22. Geocast Routing Protocols Routing without Flooding • GeoNode • 他們假設網路是由具有GeoNode能力(或是mobile support station(MSS))的細胞網路所組成的。 • 這造成了two-level的路由，第一層是傳送端和MSS之間，第二層是MSS和目的地之間。

  23. Geocast Routing Protocols Routing without Flooding • GeoNode

  24. Geocast Routing Protocols Routing without Flooding • GeoTora • GeoTORA[24, 25]是另一個ad hoc網路的geocast協定。 • 他是建構於TORA(Temporally Ordered RoutingAlgorithm)。 • 在TORA中，directed acyclic graph(DAG)被維持在每個目的地裡。 • DAG顯示了每個節點到目的地的方向，所以他可以用在任何要傳送封包給目的地的節點上。

  25. Geocast Routing Protocols Routing without Flooding • GeoTora

  26. Protocol Simulation • 本節拿來做模擬和比較的協定有：Simple Flooding、URAD、矩形forwarding zone的LBM和圓錐形forwarding zone的LBM。 • 模擬環境 • 使用具有CMU無限擴展的NS-2來模擬。 • 模擬被安裝250m無線傳輸範圍和由100到1000個節點組成的IEEE 802.1網路。 • 節點跟著隨機的waypoint模型移動，速率最高50m/s。

  27. Protocol Simulation • 模擬結果

  28. Protocol Simulation • 模擬結果

  29. Discussion and Open Issues

  30. Summary • 這些協定間最主要的差別還是在是否建構於flooding、directed flooding或是without flooding。 • 模擬結果顯示，各個協定在傳送的成功率上也有很大的不同。

  31. Refferences

  32. Refferences

  33. Refferences

  34. Refferences

  35. Refferences

  36. Refferences

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