Маршрутизация в геометрических сетях: различия между версиями

Перейти к навигации Перейти к поиску
м
мНет описания правки
Строка 69: Строка 69:
== Применение ==
== Применение ==
'''Онлайновая геометрическая маршрутизация'''
'''Онлайновая геометрическая маршрутизация'''
Онлайновая геометрическая маршрутизация основывается на крайне скудном объеме информации, содержащейся в передаваемом сообщении, и локальной информации, доступной в узлах сети. Это приводит к естественной масштабируемости геометрической маршрутизации. Кроме того, предполагается, что сеть статична, то есть узлы не перемещаются, а ребра не пропадают и не появляются.
Онлайновая геометрическая маршрутизация основывается на крайне скудном объеме информации, содержащейся в передаваемом сообщении, и локальной информации, доступной в узлах сети. Это приводит к естественной масштабируемости геометрической маршрутизации. Кроме того, предполагается, что сеть статична, то есть узлы не перемещаются, а ребра не пропадают и не появляются.




''Маршрутизация по циркулю, тип I'' (Compass Routing I, CR-I) [ ] представляет собой жадную процедуру на основе триангуляции Делоне и наблюдения из леммы 2, в ходе которой на каждом шагу сообщение всегда направляется соседнему узлу, находящемуся ближе к точке назначения t. К сожалению, сообщение может попасть в локальный минимум (тупик) в случае, когда все соседи находятся дальше от t. Процедура CR-I очень проста. Вычисление триангуляции Делоне является локальным и недорогим (см. лемму 1). Однако алгоритм не гарантирует успешной доставки.
'''Маршрутизация по циркулю, тип I''' (Compass Routing I, CR-I) [ ] представляет собой жадную процедуру на основе триангуляции Делоне и наблюдения из леммы 2, в ходе которой на каждом шагу сообщение всегда направляется соседнему узлу, находящемуся ближе к точке назначения t. К сожалению, сообщение может попасть в локальный минимум (тупик) в случае, когда все соседи находятся дальше от t. Процедура CR-I очень проста. Вычисление триангуляции Делоне является локальным и недорогим (см. лемму 1). Однако алгоритм не гарантирует успешной доставки.




''Маршрутизация по циркулю, тип II'' (Compass Routing II, CR-II) [1 , 4] – первый алгоритм геометрической маршрутизации, основанный на принципе правой руки и наблюдении из леммы 3, который гарантирует успешную доставку в любом графе, вложенном в <math>\mathcal{R}^2</math>. Алгоритм также носит название маршрутизации по граням (Face Routing), поскольку пересылаемое сообщение движется вдоль периметров граней, постепенно приближаясь к точке назначения. В выпуклом графе сегмент st пересекается с периметром любой грани не более двух раз. Таким образом, когда пересылаемое сообщение попадает в первое ребро e, пересекающее st, оно немедленно оказывается на грани по другую сторону e. Следовательно, каждое ребро на каждой грани проходит не более чем дважды. Однако в графе общего вида сообщение должно пройти по всем ребрам, инцидентным грани. Это необходимо для поиска точки пересечения <math>x_i</math>, ближайшей к точке назначения t. В этом случае каждое ребро может проходиться целых четыре раза. Однако, если после обхода всех ребер пересылаемое сообщение выбирает более короткий путь к <math>x_i</math> (вместо того чтобы воспользоваться принципом правой руки), амортизированная стоимость прохода каждого ребра оказывается равной 3 [1]. Доказательство корректности следует из леммы 3.
'''Маршрутизация по циркулю, тип II''' (Compass Routing II, CR-II) [1 , 4] – первый алгоритм геометрической маршрутизации, основанный на принципе правой руки и наблюдении из леммы 3, который гарантирует успешную доставку в любом графе, вложенном в <math>\mathcal{R}^2</math>. Алгоритм также носит название маршрутизации по граням (Face Routing), поскольку пересылаемое сообщение движется вдоль периметров граней, постепенно приближаясь к точке назначения. В выпуклом графе сегмент st пересекается с периметром любой грани не более двух раз. Таким образом, когда пересылаемое сообщение попадает в первое ребро e, пересекающее st, оно немедленно оказывается на грани по другую сторону e. Следовательно, каждое ребро на каждой грани проходит не более чем дважды. Однако в графе общего вида сообщение должно пройти по всем ребрам, инцидентным грани. Это необходимо для поиска точки пересечения <math>x_i</math>, ближайшей к точке назначения t. В этом случае каждое ребро может проходиться целых четыре раза. Однако, если после обхода всех ребер пересылаемое сообщение выбирает более короткий путь к <math>x_i</math> (вместо того чтобы воспользоваться принципом правой руки), амортизированная стоимость прохода каждого ребра оказывается равной 3 [1]. Доказательство корректности следует из леммы 3.




Теорема 7 [1]. Алгоритм Compass Routing II гарантирует успешную доставку сообщений в планарных графах за время O(n) шагов, где n – количество узлов в сети.
Теорема 7 [1]. Алгоритм Compass Routing II гарантирует успешную доставку сообщений в планарных графах за время O(n) шагов, где n – количество узлов в сети.
4511

правок

Навигация