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Multicast confiable de baja latencia en MANET: un marco Pub/Sub impulsado por DTN7 que optimiza la tasa de entrega y el rendimiento

Autores: Liu, Xinwei; Fujita, Satoshi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Multicast confiable de baja latencia en MANET: un marco Pub/Sub impulsado por DTN7 que optimiza la tasa de entrega y el rendimiento


Categoría

Gestión y administración

Subcategoría

Gestión de la tecnología y la inovación

Palabras clave

Desafíos
Multidifusión
Redes móviles ad hoc
Modelo de publicación/suscripción
Redes tolerantes a interrupciones
Multidifusión asistida por intermediarios

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento aborda los desafíos del multicasting en Redes Ad Hoc Móviles (MANET), donde la comunicación depende exclusivamente de interacciones directas entre nodos móviles sin el apoyo de infraestructura fija. En tales redes, la difusión eficiente de información es crítica, particularmente en escenarios donde un evento detectado por un nodo debe ser comunicado de manera confiable a un subconjunto designado de nodos. La naturaleza altamente dinámica de MANET, caracterizada por cambios frecuentes en la topología y conectividad impredecible, plantea desafíos significativos para un multicasting estable y eficiente. Para abordar estos problemas, adoptamos un modelo de Publicar/Suscribirse (Pub/Sub) que utiliza corredores como intermediarios para la difusión de información. Sin embargo, garantizar la robustez del multicasting basado en corredores en un entorno altamente móvil requiere estrategias novedosas para mitigar los efectos de desconexiones frecuentes y interrupciones inducidas por la movilidad. Con este fin, proponemos un marco basado en tres principios clave: (1) aprovechar las Implementaciones de Redes Tolerantes a Disrupciones del Protocolo de Paquete 7 (DTN7) en la capa de red para mantener la entrega de mensajes incluso en presencia de conectividad intermitente y alta movilidad de nodos; (2) generar dinámicamente réplicas de corredores para asegurar que la funcionalidad del corredor persista a pesar de fallos repentinos de nodos o desconexiones; y (3) permitir que los corredores y sus réplicas transmitan periódicamente paquetes de publicidad para mantener rutas de comunicación y facilitar el reenvío eficiente de datos, inspirándose en técnicas de Redes de Datos Nombrados (NDN). Para evaluar la efectividad de nuestro enfoque, realizamos simulaciones extensas utilizando ns-3, examinando su impacto en la fiabilidad de entrega de mensajes, latencia y rendimiento general de la red. Los resultados demuestran que nuestro método reduce significativamente los retrasos en la entrega de mensajes mientras mejora las tasas de entrega, particularmente en escenarios de alta movilidad. Además, la integración de DTN7 en la capa de paquetes resulta efectiva para mitigar la degradación del rendimiento en entornos donde los nodos cambian frecuentemente de posición. Nuestros hallazgos destacan el potencial de nuestro enfoque para mejorar la resiliencia y eficiencia del multicasting asistido por corredores en MANET, convirtiéndolo en una solución prometedora para aplicaciones del mundo real como respuesta a desastres, operaciones militares y redes IoT descentralizadas.

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