Abstract

There are two fundamental approaches to multicast routing: shortest path trees (SPTs) and minimum cost trees (MCTs). The SPT algorithms minimize the distance (or cost) from the sender to each receiver, while the MCT algorithms such as minimum Steiner trees (MSTs) minimize the overall edge cost of the multicast tree. In wireless multi-hop networks, the tree cost can be redefined to exploit the wireless broadcast advantage: a minimum cost tree is one which connects sources and receivers by issuing a minimum number of transmissions (MNT). Among the different approaches, SPT is the more commonly used method for multicast routing in the Internet. The MNT approach was originally considered for energy-constrained wireless networks such as sensor and mobile ad-hoc networks. It is not clear how the different types of trees compare when used in WMNs. In this paper, we present a simulation-based performance comparison of SPTs, MSTs and MNT trees in WMNs using most concerned performance metrics such as packet delivery ratio, throughput, end-to-end delay, delay jitter and multicast traffic overheads. Based on the experimental results, we provide insights into the performance of multicast routing algorithms in WMNs and recommendations for suitable routing approaches

چکیده

دو رویکرد عمده برای مسیریابی چندپخشی وجود دارد: درختان کوتاه ترین مسیر (SPT) و درختان کمترین هزینه (MCT). الگوریتم های SPT فاصله (یا هزینه) را از فرستنده به هر یک از گیرندگان می نیمم می کنند در حالی که الگوریتم های  MCT مانند درختان اشتاینر می نیمم(MST) ، هزینه ی لبه ی کل درخت چندپخشی را می نیمم می کنند. در شبکه های چندهاپ بی سیم می توان برای بهره برداری از مزیت انتشار بی سیم، هزینه ی درخت را دوباره تعریف کرد: یک درخت کمترین هزینه درختی است که مبداها و گیرندگان را به وسیله ی کمترین تعداد انتقالات (MNT) به هم متصل می نماید. از بین رویکردهای مختلف، رایج ترین روش برای مسیریابی چندپخشی در اینترنت است. رویکرد MNT در اصل برای شبکه های بی سیم با محدودیت انرژی مانند شبکه های حسگر و شبکه های سیار اقتضایی درنظر گرفته شدند. واضح نیست که در زمان استفاده در WMNها، چگونه انواع مختلف درختان مقایسه می شوند. در این مقاله ما بر اساس شبیه سازی و با استفاده از متریک های مربوط به کارایی مانند نسبت تحویل بسته، توان عملیاتی، تاخیر انتها به انتها، تاخیر جیتر و سربار ترافیک چندپخشی، کارایی درختان SPT ، MST و MNT را در WMNها مقایسه می کنیم. بر اساس نتایج شبیه سازی، بینشی نسبت به کارایی الگوریتم های مسیریابی چندپخشی در WMNها فراهم کرده و توصیه هایی برای رویکردهای مسیریابی مناسب ارائه می نماییم.

ارتباط (شبکه) مش بی سیم یک فناوری نوظهور است که از اپلیکیشن های مهم زیادی مانند فراهم کردن دسترسی به اینترنت در نواحی روستایی، ارتباطات شهری و کلان شهری برای کشف بلایا و موارد اضطراری، نظارت امنیتی و خدمات اطلاعاتی در سیستم های حمل و نقل عمومی، پشتیبانی می کند [1]. مولفه های عمده ی یک شبکه ی مش بی سیم (WMN) شامل مسیریاب های مش بی سیم، میزبان های بی سیم (مثلاً پی سی ها، لپ تاپ ها، پی دی ای ها و گوشی های موبایل) و اکسس پوینت ها (یا دروازه ها) است که هم به عنوان مسیریاب اینترنت و هم به عنوان مسیریاب مش بی سیم عمل می کنند. مسیریاب های مش در یک WMN، اتصال چندهابه را از یک میزبان به یک میزبان دیگر یا از طریق اکسس پوینت ها به اینترنت، فراهم می کنند...