Existe uma s´erie de quest˜oes a serem tratadas no roteamento em DTN, especialmente no contexto dos contatos oportunistas.
Zhang (2006) considera importante para o estudo do roteamento em redes DTNs os seguintes estudos:
1. determinar o n´umero de n´os para encaminhar a mensagem, quan- tas c´opias manter na rede e qual m´etrica usar para um n´o ser escolhido para encaminhar uma c´opia;
2. definir a auto-aprendizagem e mecanismos de automa¸c˜ao: tomada de decis˜ao inteligente para o agendamento e encaminhamento de pacotes;
3. agendar transmiss˜oes (quando um certo grau de determinismo o permita);
4. utilizar informa¸c˜oes de localiza¸c˜ao, perfil do usu´ario e estimativa de disponibilidade dos enlaces;
5. indicar o grau de confiabilidade da rede;
6. ajustar objetivos de roteamento (taxa de entrega, atraso m´edio de entrega, etc) de acordo com a capacidade do sistema.
7. balancear a utiliza¸c˜ao da banda com outros recursos n˜ao usados; 8. eliminar pacotes duplicados na rede;
9. definir o uso de antenas direcionadas quando for necess´ario para aumentar o alcance e probabilidade de entrega do pacote; e 10. definir o uso de m´etodos de DTN para sistemas de comunica¸c˜ao
com antenas direcionais e/ou sistemas que economizam energia (com agendamento, encaminhamento, entre outros).
Dentre estas considera¸c˜oes, a primeira e a segunda s˜ao de especial interesse na pesquisa dessa tese.
Leguay (2007) relacionou considera¸c˜oes importantes quanto ao roteamento e ao encaminhamento. Diante dos problemas de conex˜ao intermitente, um caminho completo confi´avel ser´a muito dif´ıcil de exis- tir. Assim, as principais quest˜oes no roteamento dizem respeito `as t´ecnicas e conhecimentos que poder˜ao permitir abordagens com garan- tia de entrega e menor atraso poss´ıvel na entrega de pacotes. Neste sentido, m´etodos que permitam a extra¸c˜ao de informa¸c˜oes do contexto e do cen´ario podem ajudar a definir estrat´egias que melhorem o en- caminhamento das mensagens pela rede. E, dessa forma, torna-se im- portante identificar o tipo de informa¸c˜ao em determinadas situa¸c˜oes e configura¸c˜oes de rede que s˜ao relevantes para a melhoria do roteamento. Sendo assim, o problema de roteamento DTN est´a muito relaci- onado com o conhecimento que caracteriza o tipo dos contatos estabe- lecidos na rede.
2.5.1 O problema de roteamento com contatos quase-oportu- nistas
O problema a ser tratado neste trabalho ´e o roteamento DTN em contextos de contatos quase-oportunistas, tal como no STPU.
Uma hip´otese para propor um m´etodo de roteamento neste con- texto consiste em encontrar rela¸c˜oes nos dados de contatos que permi- tam prever com um certo percentual de acerto a realiza¸c˜ao dos pr´oximos contatos a partir da observa¸c˜ao de um hist´orico de longo prazo repeti- tivo, levando-se tamb´em em considera¸c˜ao o instante (ou momento) do contato.
No hist´orico de contatos existem informa¸c˜oes importantes para a predi¸c˜ao de contatos, tal como os n´os envolvidos em um contato e o momento no tempo dentro de um ciclo em que esse contato ocorre. Neste trabalho assume-se que esse ciclo seja di´ario. Na observa¸c˜ao de v´arios ciclos passados, pode ser determinado que um contato entre dois n´os tem grandes chances de acontecer dentro de uma faixa de tempo no ciclo ou n˜ao. Pode-se ainda estabelecer que essas chances do contato acontecer estejam relacionadas com a ocorrˆencia de contatos anteriores. Determinar o acontecimento de contatos nesse contexto pode n˜ao ser simples, pois isso depende da movimenta¸c˜ao dos dois n´os que far˜ao contato e que dependem de fatores externos muito dif´ıceis de serem preditos. No cen´ario do STPU, esses fatores s˜ao o tempo de permanˆencia nos pontos de parada embarcando e/ou desembarcando passageiros, congestionamentos devido ao tr´afego, tempos de espera em cruzamentos, acidentes de trˆansito, falhas nos ˆonibus, problemas de comunica¸c˜ao devido `a objetos que venham a impedir a propaga¸c˜ao do sinal, e outras manifesta¸c˜oes dif´ıceis de modelar. Um exemplo disso ´e ilustrado na Figura 2.
A Figura 2 mostra a varia¸c˜ao nas oportunidades de contatos em dias diferentes. Isso prejudica a predi¸c˜ao de contatos para o encami- nhamento de uma mensagem entre os ˆonibus B e D. Nesta figura s˜ao apresentadas 3 linhas que representam os mesmos ˆonibus executando suas linhas em dias (ciclos) diferentes das 7 as 9 horas da manh˜a. Acima da linha est˜ao representados os problemas que podem ocorrer para mo- dificar a movimenta¸c˜ao dos ˆonibus. Abaixo da linha os ˆonibus que est˜ao sendo contatados ao longo do itiner´ario.
No primeiro dia (ciclo), o ˆonibus da linha A passa por congesti- onamento, espera no sem´aforo, espera no ponto de ˆonibus e ent˜ao faz contato com o ˆonibus da linha B que transfere uma mensagem desti- nada a D. Passa por mais congestionamento e espera pela entrada e
Figura 2: Exemplo de movimenta¸c˜oes e contatos di´arios entre ˆonibus do STPU com encaminhamento de uma mensagem.
sa´ıda de passageiros em outro ponto de parada para ent˜ao contatar o ˆ
onibus da linha C, depois contata D e entrega a mensagem de B. No segundo dia, A parte um pouco atrasado, perdendo o contato com B e sofre espera por causa de um acidente, antecipando contato com C e D em momentos n˜ao usuais. Como n˜ao contatou B, n˜ao tem a mensagem de B destinada a D. No terceiro dia h´a uma configura¸c˜ao diferente nos contatos entre os mesmo n´os das respectivas linhas por que n˜ao sofre congestionamento no in´ıcio do itiner´ario e o ˆonibus da linha B est´a adiantado. Contudo, B consegue entregar a mensagem destinada a D para A, mas A n˜ao contata D.
Nesse caso, o hist´orico de contatos ´e utilizado para melhorar o roteamento em DTN para cen´arios nos quais os n´os apresentam movi- menta¸c˜ao c´ıclica.
Suponha que no exemplo ilustrado na Figura 2 existisse um n´umero bem maior de dias constituindo um hist´orico de contatos de longo prazo, representando realiza¸c˜oes de contatos parecidas e em de- terminadas situa¸c˜oes. No hist´orico de longo prazo tem situa¸c˜oes sufi- cientes que caracterizam as principais movimenta¸c˜oes dos n´os da rede e consequentemente dos contatos que s˜ao estabelecidos. Todavia, ex- trair tais movimenta¸c˜oes e identificar as poss´ıveis rela¸c˜oes entre elas e as informa¸c˜oes de contato recentes s˜ao problemas complexos. Modelar os atrasos, adiantamentos e falhas a partir do hist´orico tamb´em ´e um
problema dif´ıcil de resolver.
Assim, um problema relevante a tratar consiste em determinar uma forma de explorar melhor as informa¸c˜oes de contato com o objetivo de tirar proveito de regularidades na ocorrˆencia dos contatos. Este m´etodo deve funcionar para o contexto de contatos quase-oportunistas e permitir a otimiza¸c˜ao de determinado crit´erio, tal como o menor atraso na entrega das mensagens ou o aumento do n´umero de mensagens entregues.