Broadcast with variable data rates in mobile ad hoc networks

Vi utvärderar transmissionskostnaden för broadcast-trafik i ad hoc-nät med multipoint relay-flooding (MPR-flooding) och variabel datatakt. Mobila trådlösa ad hoc-nät består av ett antal noder, som bildar ett robust radionät utan fast infrastruktur och centraliserade funktioner. Militär mobil kommunikation genererar ofta en stor andel trafik av typen multicast (en-till-många) och broadcast (en-till-alla). Som exempel kan nämnas distribution av statusinformation, positionsinformation och gruppsamtal. Variabla datatakter på länkarna i nätet har potential att öka kapaciteten samt minska risken att tappa radionoder med svaga länkförbindelser. Rutterna i nätet blir också mer robusta om de ingående länkarna tillåts att gradvis försämras, snarare än att plötsligt försvinna, under ett visst signal-brus-förhållande. I analysen antar vi att alla noder i nätet använder en och samma datatakt och att de simultant kan variera denna datatakt för att förbättra nätets prestanda. Anledningen är att vi vill hitta uppslag till bra strategier för att hantera broadcast i nät med multipla datatakter. Som referens utvärderar vi också transmissionskostnaden för unicast-trafik (en-till-en) med variabl datatakt. I detta fall verkar det vara en bra strategi att sträva efter så hög datatakt som möjligt utan att nätet delas. I broadcast-fallet är det svårare att formulera en likartad generell strategi. För nät med låg bandbredd och hög nod-täthet ligger emellertid minimum för transmissionskostnaden nära den datatakt som motsvarar att centralt belägna noder når alla andra noder i nätet. I dessa nät kan det alltså vara en god strategi att välja en datatakt som möjliggör "tvåhopps-broadcast": ett hopp in till en central nod och därifrån ett hopp ut till övriga noder i nätet. Detta påminner om transmissionsbeteendet i cellulära bas-stationsnät, vilket vi normalt inte brukar förknippa med ad hoc-nät.