Estimation of a Growth Factor to Achieve Scalable ad hoc Networks

Estimación de un factor de crecimiento para lograr redes ad hoc escalables

Introducción: este estudio se centra en determinar las condiciones necesarias para garantizar escalabilidad en arquitecturas jerárquicas a partir de la disponibilidad de recursos en la red. Método: Se propuso un modelo basado en la distribución geométrica truncada con el fin de caracterizar los recursos disponibles y se introdujo el concepto de factor de crecimiento j, como una forma de representar una relación adecuada entre la cantidad de recursos disponibles en dos capas sucesivas de la red para garantizar escalabilidad. Se diseñaron escenarios de simulación en el software ns-3 para estimar el valor de j en arquitecturas jerárquicas de dos y tres niveles. Resultados: los resultados evidencian que la relación entre los recursos de dos capas sucesivas en una red ad hoc puede ser expresada a través de un modelo lineal. Finalmente, se encontró un relación entre el valor estimado del factor de crecimiento y la Razón Dorada, siendo esta una forma de inspirar el diseño de sistemas artificiales a partir de atributos presentes en la naturaleza.

INTRODUCCIÓN

Una de las propiedades más deseables de las redes ad hoc es la capacidad de aumentar su tamaño, recibir nuevos nodos y configurar nuevas aplicaciones sin que la calidad de los servicios se vea afectada. Esta propiedad, conocida como escalabilidad, es uno de los principales retos en el diseño de protocolos y es necesaria para conseguir redes ad hoc con alta capacidad de despliegue.

En términos generales, las redes ad hoc pueden configurarse en arquitecturas planas o jerárquicas. Dado que las arquitecturas planas no son escalables, este estudio se centra en determinar las condiciones que garantizan la escalabilidad de una arquitectura jerárquica en función de la disponibilidad de recursos en las diferentes capas de la red. En las arquitecturas jerárquicas, las capas superiores deben ser capaces de soportar la correspondiente carga de trabajo adicional para servir de intermediarias en las comunicaciones de la red. En consecuencia, surge la siguiente pregunta: ¿Cuál es la relación adecuada entre los recursos disponibles en dos capas sucesivas de la red para garantizar la escalabilidad? Para responder a esta pregunta, en este trabajo se propone el concepto de factor de crecimiento.