[要約] 要約： RFC 2501は、モバイルアドホックネットワーキング（MANET）におけるルーティングプロトコルのパフォーマンス問題と評価に関するガイドラインを提供しています。目的： このRFCの目的は、MANET環境でのルーティングプロトコルのパフォーマンスを向上させるための問題の特定と評価方法の提案です。
Network Working Group S. Corson
Request for Comments: 2501 University of Maryland
Category: Informational J. Macker
Naval Research Laboratory
January 1999
Mobile Ad hoc Networking (MANET): Routing Protocol Performance Issues and Evaluation Considerations
モバイルアドホックネットワーキング（MANET）：ルーティングプロトコルのパフォーマンスの問題と評価に関する考慮事項
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Copyright (C) The Internet Society (1999). All Rights Reserved.
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Abstract
概要
This memo first describes the characteristics of Mobile Ad hoc Networks (MANETs), and their idiosyncrasies with respect to traditional, hardwired packet networks. It then discusses the effect these differences have on the design and evaluation of network control protocols with an emphasis on routing performance evaluation considerations.
このメモは最初に、モバイルアドホックネットワーク（MANET）の特性と、従来のハードワイヤードパケットネットワークに関する特異性について説明します。次に、これらの違いがネットワーク制御プロトコルの設計と評価に与える影響について、ルーティングパフォーマンス評価の考慮事項に重点を置いて説明します。
With recent performance advancements in computer and wireless communications technologies, advanced mobile wireless computing is expected to see increasingly widespread use and application, much of which will involve the use of the Internet Protocol (IP) suite. The vision of mobile ad hoc networking is to support robust and efficient operation in mobile wireless networks by incorporating routing functionality into mobile nodes. Such networks are envisioned to have dynamic, sometimes rapidly-changing, random, multihop topologies which are likely composed of relatively bandwidth-constrained wireless links.
コンピューターおよびワイヤレス通信技術における最近のパフォーマンスの進歩により、高度なモバイルワイヤレスコンピューティングは、ますます広範囲に及ぶ用途およびアプリケーションが見込まれ、その多くはインターネットプロトコル（IP）スイートの使用を伴います。モバイルアドホックネットワーキングのビジョンは、ルーティング機能をモバイルノードに組み込むことにより、モバイルワイヤレスネットワークでの堅牢で効率的な運用をサポートすることです。そのようなネットワークは、比較的帯域幅に制約のあるワイヤレスリンクで構成されている可能性が高い、動的で、時々急速に変化するランダムなマルチホップトポロジーを持つと想定されています。
Within the Internet community, routing support for mobile hosts is presently being formulated as "mobile IP" technology. This is a technology to support nomadic host "roaming", where a roaming host may be connected through various means to the Internet other than its well known fixed-address domain space. The host may be directly physically connected to the fixed network on a foreign subnet, or be connected via a wireless link, dial-up line, etc. Supporting this form of host mobility (or nomadicity) requires address management, protocol interoperability enhancements and the like, but core network functions such as hop-by-hop routing still presently rely upon pre-existing routing protocols operating within the fixed network. In contrast, the goal of mobile ad hoc networking is to extend mobility into the realm of autonomous, mobile, wireless domains, where a set of nodes--which may be combined routers and hosts--themselves form the network routing infrastructure in an ad hoc fashion.
インターネットコミュニティ内では、モバイルホストのルーティングサポートは現在「モバイルIP」テクノロジーとして策定されています。これは、ノマディックホストの「ローミング」をサポートするテクノロジーです。ローミングホストは、既知の固定アドレスドメインスペース以外のさまざまな方法でインターネットに接続できます。ホストは、外部サブネット上の固定ネットワークに直接物理的に接続するか、ワイヤレスリンク、ダイヤルアップ回線などを介して接続できます。この形式のホストモビリティ（または遊牧）をサポートするには、アドレス管理、プロトコルの相互運用性の強化、およびのようですが、ホップバイホップルーティングなどのコアネットワーク機能は、現在でも固定ネットワーク内で動作する既存のルーティングプロトコルに依存しています。対照的に、モバイルアドホックネットワーキングの目的は、自律性、モバイル、ワイヤレスドメインの領域にモビリティを拡張することです。この場合、一連のノード（ルーターとホストを組み合わせることもできます）が、それ自体で広告のネットワークルーティングインフラストラクチャを形成します。流行のファッション。
The technology of Mobile Ad hoc Networking is somewhat synonymous with Mobile Packet Radio Networking (a term coined via during early military research in the 70's and 80's), Mobile Mesh Networking (a term that appeared in an article in The Economist regarding the structure of future military networks) and Mobile, Multihop, Wireless Networking (perhaps the most accurate term, although a bit cumbersome).
モバイルアドホックネットワーキングのテクノロジーは、モバイルパケットラジオネットワーキング（70年代および80年代の初期の軍事研究中に造られた用語）、モバイルメッシュネットワーキング（未来の構造に関するエコノミストの記事に登場した用語）と同義です。軍事ネットワーク）およびモバイル、マルチホップ、ワイヤレスネットワーク（おそらく最も正確な用語ですが、少し面倒です）。
There is current and future need for dynamic ad hoc networking technology. The emerging field of mobile and nomadic computing, with its current emphasis on mobile IP operation, should gradually broaden and require highly-adaptive mobile networking technology to effectively manage multihop, ad hoc network clusters which can operate autonomously or, more than likely, be attached at some point(s) to the fixed Internet.
動的なアドホックネットワーキングテクノロジーに対する現在および将来のニーズがあります。現在モバイルIP運用に重点が置かれているモバイルおよびノマディックコンピューティングの新興分野は、徐々に拡大し、自律的に動作する、または接続される可能性が高いマルチホップアドホックネットワーククラスターを効果的に管理するために、高度に適応可能なモバイルネットワーキングテクノロジーを必要としています。ある時点で固定インターネットへ。
Some applications of MANET technology could include industrial and commercial applications involving cooperative mobile data exchange. In addition, mesh-based mobile networks can be operated as robust, inexpensive alternatives or enhancements to cell-based mobile network infrastructures. There are also existing and future military networking requirements for robust, IP-compliant data services within mobile wireless communication networks [1]--many of these networks consist of highly-dynamic autonomous topology segments. Also, the developing technologies of "wearable" computing and communications may provide applications for MANET technology. When properly combined with satellite-based information delivery, MANET technology can provide an extremely flexible method for establishing communications for fire/safety/rescue operations or other scenarios requiring rapidly-deployable communications with survivable, efficient dynamic networking. There are likely other applications for MANET technology which are not presently realized or envisioned by the authors. It is, simply put, improved IP-based networking technology for dynamic, autonomous wireless networks.
MANETテクノロジーの一部のアプリケーションには、協調型モバイルデータ交換を含む産業用および商用アプリケーションが含まれる場合があります。さらに、メッシュベースのモバイルネットワークは、セルベースのモバイルネットワークインフラストラクチャに対する堅牢で安価な代替手段または拡張機能として運用できます。また、モバイルワイヤレス通信ネットワーク[1]内のIP準拠の堅牢なデータサービスに対する既存および将来の軍事ネットワーク要件もあります。これらのネットワークの多くは、非常に動的な自律トポロジセグメントで構成されています。また、「ウェアラブル」コンピューティングと通信の開発技術は、MANET技術のアプリケーションを提供する可能性があります。衛星ベースの情報配信と適切に組み合わせると、MANETテクノロジーは、消防/安全/救急活動のための通信を確立するための非常に柔軟な方法を提供できます。現在、著者によって実現または想定されていないMANETテクノロジの他のアプリケーションが存在する可能性があります。簡単に言えば、動的で自律的なワイヤレスネットワークのための改善されたIPベースのネットワーキングテクノロジーです。
A MANET consists of mobile platforms (e.g., a router with multiple hosts and wireless communications devices)--herein simply referred to as "nodes"--which are free to move about arbitrarily. The nodes may be located in or on airplanes, ships, trucks, cars, perhaps even on people or very small devices, and there may be multiple hosts per router. A MANET is an autonomous system of mobile nodes. The system may operate in isolation, or may have gateways to and interface with a fixed network. In the latter operational mode, it is typically envisioned to operate as a "stub" network connecting to a fixed internetwork. Stub networks carry traffic originating at and/or destined for internal nodes, but do not permit exogenous traffic to "transit" through the stub network.
MANETは、モバイルプラットフォーム（たとえば、複数のホストとワイヤレス通信デバイスを備えたルーター）（以下、単に「ノード」と呼びます）で構成され、自由に自由に移動できます。ノードは、飛行機、船、トラック、車の中または上にある可能性があり、おそらく人や非常に小さなデバイス上にある場合もあり、ルーターごとに複数のホストが存在する場合があります。 MANETは、モバイルノードの自律システムです。システムは、単独で動作する場合と、固定ネットワークへのゲートウェイおよび固定ネットワークとのインターフェースを持つ場合があります。後者の動作モードでは、通常、固定インターネットワークに接続する「スタブ」ネットワークとして動作することが想定されています。スタブネットワークは、内部ノードを起点または宛先とするトラフィックを伝送しますが、外部トラフィックがスタブネットワークを通過することを許可しません。
MANET nodes are equipped with wireless transmitters and receivers using antennas which may be omnidirectional (broadcast), highly-directional (point-to-point), possibly steerable, or some combination thereof. At a given point in time, depending on the nodes' positions and their transmitter and receiver coverage patterns, transmission power levels and co-channel interference levels, a wireless connectivity in the form of a random, multihop graph or "ad hoc" network exists between the nodes. This ad hoc topology may change with time as the nodes move or adjust their transmission and reception parameters.
MANETノードには、無指向性（ブロードキャスト）、高指向性（ポイントツーポイント）、ステアリング可能、またはそれらの組み合わせのアンテナを使用するワイヤレストランスミッターとレシーバーが装備されています。ある時点で、ノードの位置とそれらの送信機および受信機のカバレッジパターン、送信電力レベル、同一チャネル干渉レベルに応じて、ランダムなマルチホップグラフまたは「アドホック」ネットワークの形の無線接続が存在します。ノード間。このアドホックトポロジは、ノードが移動または送信パラメータと受信パラメータを調整するにつれて、時間とともに変化する可能性があります。
MANETs have several salient characteristics:
MANETにはいくつかの顕著な特徴があります。
1) Dynamic topologies: Nodes are free to move arbitrarily; thus, the network topology--which is typically multihop--may change randomly and rapidly at unpredictable times, and may consist of both bidirectional and unidirectional links.
1）動的トポロジ：ノードは自由に自由に移動できます。したがって、ネットワークトポロジ（通常はマルチホップ）は、予測できない時間にランダムかつ迅速に変化し、双方向リンクと単方向リンクの両方で構成されます。
2) Bandwidth-constrained, variable capacity links: Wireless links will continue to have significantly lower capacity than their hardwired counterparts. In addition, the realized throughput of wireless communications--after accounting for the effects of multiple access, fading, noise, and interference conditions, etc.--is often much less than a radio's maximum transmission rate.
2）帯域幅に制約のある、可変容量リンク：ワイヤレスリンクの容量は、有線の対応リンクよりも大幅に低くなります。さらに、複数のアクセス、フェージング、ノイズ、干渉状態などの影響を考慮した後のワイヤレス通信の実現スループットは、多くの場合、無線機の最大伝送速度よりもはるかに低くなります。
One effect of the relatively low to moderate link capacities is that congestion is typically the norm rather than the exception, i.e. aggregate application demand will likely approach or exceed network capacity frequently. As the mobile network is often simply an extension of the fixed network infrastructure, mobile ad hoc users will demand similar services. These demands will continue to increase as multimedia computing and collaborative networking applications rise.
リンク容量が比較的低いから中程度の場合の影響の1つは、通常、輻輳が例外ではなく標準であることです。つまり、アプリケーションの総需要がネットワーク容量に頻繁に近づいたり、超えたりする可能性があります。多くの場合、モバイルネットワークは固定ネットワークインフラストラクチャの拡張にすぎないため、モバイルアドホックユーザーは同様のサービスを要求します。これらの需要は、マルチメディアコンピューティングおよび協調型ネットワーキングアプリケーションの増加に伴って増加し続けるでしょう。
3) Energy-constrained operation: Some or all of the nodes in a MANET may rely on batteries or other exhaustible means for their energy. For these nodes, the most important system design criteria for optimization may be energy conservation.
3）エネルギーに制約のある操作：MANETの一部またはすべてのノードは、バッテリーまたはその他の消耗する手段にエネルギーを依存している場合があります。これらのノードの場合、最適化のための最も重要なシステム設計基準は、省エネです。
4) Limited physical security: Mobile wireless networks are generally more prone to physical security threats than are fixed-cable nets. The increased possibility of eavesdropping, spoofing, and denial-of-service attacks should be carefully considered. Existing link security techniques are often applied within wireless networks to reduce security threats. As a benefit, the decentralized nature of network control in MANETs provides additional robustness against the single points of failure of more centralized approaches.
4）物理的セキュリティの制限：モバイルワイヤレスネットワークは、固定ケーブルネットよりも物理的セキュリティの脅威にさらされやすい傾向があります。盗聴、なりすまし、およびサービス拒否攻撃の可能性の増加については、慎重に検討する必要があります。セキュリティの脅威を軽減するために、既存のリンクセキュリティ技術がワイヤレスネットワーク内で適用されることがよくあります。利点として、MANETにおけるネットワーク制御の分散された性質は、より集中化されたアプローチの単一障害点に対する追加の堅牢性を提供します。
In addition, some envisioned networks (e.g. mobile military networks or highway networks) may be relatively large (e.g. tens or hundreds of nodes per routing area). The need for scalability is not unique to MANETS. However, in light of the preceding characteristics, the mechanisms required to achieve scalability likely are.
さらに、一部の想定されるネットワーク（モバイルの軍事ネットワークや高速道路ネットワークなど）は比較的大きくなる可能性があります（ルーティングエリアごとに数十または数百のノードなど）。スケーラビリティの必要性はMANETSに固有のものではありません。ただし、前述の特性に照らして、スケーラビリティを実現するために必要なメカニズムはおそらくあります。
These characteristics create a set of underlying assumptions and performance concerns for protocol design which extend beyond those guiding the design of routing within the higher-speed, semi-static topology of the fixed Internet.
これらの特性は、固定インターネットの高速で半静的なトポロジー内のルーティングの設計を導くものを超えて、プロトコル設計の一連の基本的な仮定とパフォーマンスの問題を作成します。
The intent of the newly formed IETF manet working group is to develop a peer-to-peer mobile routing capability in a purely mobile, wireless domain. This capability will exist beyond the fixed network (as supported by traditional IP networking) and beyond the one-hop fringe of the fixed network.
新しく設立されたIETFマネトワーキンググループの目的は、純粋にモバイルのワイヤレスドメインでピアツーピアのモバイルルーティング機能を開発することです。この機能は、固定ネットワーク（従来のIPネットワークでサポートされている）を超えて、固定ネットワークの1ホップの境界を超えて存在します。
The near-term goal of the manet working group is to standardize one (or more) intra-domain unicast routing protocol(s), and related network-layer support technology which:
manetワーキンググループの当面の目標は、1つ（または複数）のドメイン内ユニキャストルーティングプロトコルと、関連するネットワーク層サポートテクノロジを標準化することです。
* provides for effective operation over a wide range of mobile networking "contexts" (a context is a set of characteristics describing a mobile network and its environment);
* 幅広いモバイルネットワーキング「コンテキスト」（コンテキストとは、モバイルネットワークとその環境を表す一連の特性）での効果的な操作を提供します。
* supports traditional, connectionless IP service;
* 従来のコネクションレスIPサービスをサポートします。
* reacts efficiently to topological changes and traffic demands while maintaining effective routing in a mobile networking context.
* モバイルネットワーキングのコンテキストで効果的なルーティングを維持しながら、トポロジの変化とトラフィックの需要に効率的に対応します。
The working group will also consider issues pertaining to addressing, security, and interaction/interfacing with lower and upper layer protocols. In the longer term, the group may look at the issues of layering more advanced mobility services on top of the initial unicast routing developed. These longer term issues will likely include investigating multicast and QoS extensions for a dynamic, mobile area.
ワーキンググループは、アドレス指定、セキュリティ、および下位層プロトコルと上位層プロトコルとの相互作用/インターフェースに関連する問題も検討します。長期的には、開発された最初のユニキャストルーティングに加えて、より高度なモビリティサービスを階層化することの問題を検討する可能性があります。これらの長期的な問題には、動的なモバイルエリアのマルチキャストおよびQoS拡張の調査が含まれる可能性があります。
An improved mobile routing capability at the IP layer can provide a benefit similar to the intention of the original Internet, viz. "an interoperable internetworking capability over a heterogeneous networking infrastructure". In this case, the infrastructure is wireless, rather than hardwired, consisting of multiple wireless technologies, channel access protocols, etc. Improved IP routing and related networking services provide the glue to preserve the integrity of the mobile internetwork segment in this more dynamic environment.
IP層でのモバイルルーティング機能の改善により、元のインターネットの意図と同様の利点が得られます。 「異種ネットワークインフラストラクチャ上の相互運用可能なインターネットワーキング機能」。この場合、インフラストラクチャはハードワイヤードではなくワイヤレスであり、複数のワイヤレステクノロジー、チャネルアクセスプロトコルなどで構成されています。改善されたIPルーティングおよび関連するネットワーキングサービスは、このより動的な環境でモバイルインターネットワークセグメントの整合性を維持するための接着剤を提供します。
In other words, a real benefit to using IP-level routing in a MANET is to provide network-level consistency for multihop networks composed of nodes using a *mixture* of physical-layer media; i.e. a mixture of what are commonly thought of as subnet technologies. A MANET node principally consists of a router, which may be physically attached to multiple IP hosts (or IP-addressable devices), which has potentially *multiple* wireless interfaces--each interface using a *different* wireless technology. Thus, a MANET node with interfaces using technologies A and B can communicate with any other MANET node possessing an interface with technology A or B. The multihop connectivity of technology A forms a physical-layer multihop topology, the multihop connectivity of technology B forms *another* physical-layer topology (which may differ from that of A's topology), and the *union* of these topologies forms another topology (in graph theoretic terms--a multigraph), termed the "IP routing fabric", of the MANET. MANET nodes making routing decisions using the IP fabric can intercommunicate using either or both physical-layer topologies simultaneously. As new physical-layer technologies are developed, new device drivers can be written and another physical-layer multihop topology can be seamlessly added to the IP fabric. Likewise, older technologies can easily be dropped. Such is the functionality and architectural flexibility that IP-layer routing can support, which brings with it hardware economies of scale.
言い換えれば、MANETでIPレベルのルーティングを使用する本当の利点は、物理層メディアの*混合物*を使用するノードで構成されるマルチホップネットワークにネットワークレベルの一貫性を提供することです。つまり、サブネットテクノロジーと一般的に考えられているものの混合。 MANETノードは主に、複数のIPホスト（またはIPアドレス可能なデバイス）に物理的に接続されている可能性のあるルーターで構成されます。このルーターには、潜在的に*複数の*ワイヤレスインターフェイスがあり、各インターフェイスは*異なる*ワイヤレステクノロジーを使用しています。したがって、テクノロジーAおよびBを使用するインターフェースを持つMANETノードは、テクノロジーAまたはBとのインターフェースを持つ他のどのMANETノードとも通信できます。テクノロジーAのマルチホップ接続は物理層マルチホップトポロジーを形成し、テクノロジーBのマルチホップ接続は形成します*別の*物理層トポロジー（Aのトポロジーとは異なる場合があります）、およびこれらのトポロジーの*和集合*は、MANETの「IPルーティングファブリック」と呼ばれる別のトポロジー（グラフ理論的な用語-マルチグラフ）を形成します。 IPファブリックを使用してルーティングを決定するMANETノードは、物理層トポロジのいずれかまたは両方を同時に使用して相互通信できます。新しい物理層テクノロジーが開発されると、新しいデバイスドライバーを作成し、別の物理層マルチホップトポロジをシームレスにIPファブリックに追加できます。同様に、古いテクノロジーは簡単に削除できます。これは、IP層ルーティングがサポートできる機能とアーキテクチャの柔軟性であり、ハードウェアの規模の経済性をもたらします。
The concept of a "node identifier" (separate and apart from the concept of an "interface identifier") is crucial to supporting the multigraph topology of the routing fabric. It is what *unifies* a set of wireless interfaces and identifies them as belonging to the same mobile platform. This approach permits maximum flexibility in address assignment. Node identifiers are used at the IP layer for routing computations.
「ノード識別子」の概念（「インターフェース識別子」の概念とは別に、それとは別に）は、ルーティングファブリックのマルチグラフトポロジをサポートするために重要です。これは、一連のワイヤレスインターフェイスを「統合」し、それらを同じモバイルプラットフォームに属しているものとして識別します。このアプローチにより、アドレス割り当ての柔軟性が最大限に高まります。ノード識別子は、ルーティング計算のためにIP層で使用されます。
In the near term, it is currently envisioned that MANETs will function as *stub* networks, meaning that all traffic carried by MANET nodes will either be sourced or sinked within the MANET. Because of bandwidth and possibly power constraints, MANETs are not presently envisioned to function as *transit* networks carrying traffic which enters and then leaves the MANET (although this restriction may be removed by subsequent technology advances). This substantially reduces the amount of route advertisement required for interoperation with the existing fixed Internet. For stub operation, routing interoperability in the near term may be achieved using some combination of mechanisms such as MANET-based anycast and mobile IP. Future interoperability may be achieved using mechanisms other than mobile IP.
短期的には、MANETが*スタブ*ネットワークとして機能することが現在想定されています。つまり、MANETノードによって伝送されるすべてのトラフィックは、MANET内でソースまたはシンクされます。帯域幅とおそらく電力の制約のため、MANETは現在、MANETに出入りするトラフィックを運ぶ*トランジット*ネットワークとして機能することを想定していません（ただし、この制限は後続のテクノロジーの進歩により削除される可能性があります）。これにより、既存の固定インターネットとの相互運用に必要なルートアドバタイズメントの量が大幅に削減されます。スタブ操作の場合、MANETベースのエニーキャストやモバイルIPなどのメカニズムのいくつかの組み合わせを使用して、近い将来のルーティングの相互運用性を実現できます。将来の相互運用性は、モバイルIP以外のメカニズムを使用して実現される可能性があります。
Interaction with Standard IP Routing will be greatly facilitated by usage of a common MANET addressing approach by all MANET routing protocols. Development of such an approach is underway which permits routing through a multi-technology fabric, permits multiple hosts per router and ensures long-term interoperability through adherence to the IP addressing architecture. Supporting these features appears only to require identifying host and router interfaces with IP addresses, identifying a router with a separate Router ID, and permitting routers to have multiple wired and wireless interfaces.
標準IPルーティングとの相互作用は、すべてのMANETルーティングプロトコルによる共通のMANETアドレッシングアプローチを使用することで大幅に促進されます。マルチテクノロジーファブリックを介したルーティングを可能にし、ルータごとに複数のホストを許可し、IPアドレッシングアーキテクチャに準拠することで長期的な相互運用性を保証する、このようなアプローチの開発が進行中です。これらの機能をサポートするには、IPアドレスでホストおよびルーターインターフェイスを識別し、別のルーターIDでルーターを識別し、ルーターに複数の有線および無線インターフェイスを許可する必要があるように見えます。
To judge the merit of a routing protocol, one needs metrics--both qualitative and quantitative--with which to measure its suitability and performance. These metrics should be *independent* of any given routing protocol.
ルーティングプロトコルのメリットを判断するには、適性とパフォーマンスを測定するためのメトリック（定性的および定量的）が必要です。これらのメトリックは、特定のルーティングプロトコルから「独立」している必要があります。
The following is a list of desirable qualitative properties of MANET routing protocols:
以下は、MANETルーティングプロトコルの望ましい質的特性のリストです。
1) Distributed operation: This is an essential property, but it should be stated nonetheless.
1）分散操作：これは必須のプロパティですが、それでもなお述べる必要があります。
2) Loop-freedom: Not required per se in light of certain quantitative measures (i.e. performance criteria), but generally desirable to avoid problems such as worst-case phenomena, e.g. a small fraction of packets spinning around in the network for arbitrary time periods. Ad hoc solutions such as TTL values can bound the problem, but a more structured and well-formed approach is generally desirable as it usually leads to better overall performance.
2）ループの自由：特定の量的測定基準（つまり、パフォーマンス基準）に照らして、それ自体は必要ありませんが、一般に、最悪の現象などの問題を回避するために望ましいです。パケットのごく一部が、任意の期間、ネットワーク内を回転します。 TTL値などのアドホックソリューションは問題を制限する可能性がありますが、通常は全体的なパフォーマンスの向上につながるため、より構造化された適切な形式のアプローチが一般的に望ましいです。
3) Demand-based operation: Instead of assuming an uniform traffic distribution within the network (and maintaining routing between all nodes at all times), let the routing algorithm adapt to the traffic pattern on a demand or need basis. If this is done intelligently, it can utilize network energy and bandwidth resources more efficiently, at the cost of increased route discovery delay.
3）デマンドベースの運用：ネットワーク内のトラフィック分布が均一であると仮定する（およびすべてのノード間のルーティングを常に維持する）代わりに、ルーティングアルゴリズムをデマンドまたはニーズに基づいてトラフィックパターンに適応させます。これがインテリジェントに行われると、ルート検出の遅延が増加する代わりに、ネットワークエネルギーと帯域幅リソースをより効率的に利用できます。
4) Proactive operation: The flip-side of demand-based operation. In certain contexts, the additional latency demand-based operation incurs may be unacceptable. If bandwidth and energy resources permit, proactive operation is desirable in these contexts.
4）プロアクティブな運用：デマンドベースの運用の裏側。特定のコンテキストでは、追加のレイテンシデマンドベースの操作で発生することが許容できない場合があります。帯域幅とエネルギー資源が許せば、これらの状況では予防的な運用が望ましい。
5) Security: Without some form of network-level or link-layer security, a MANET routing protocol is vulnerable to many forms of attack. It may be relatively simple to snoop network traffic, replay transmissions, manipulate packet headers, and redirect routing messages, within a wireless network without appropriate security provisions. While these concerns exist within wired infrastructures and routing protocols as well, maintaining the "physical" security of of the transmission media is harder in practice with MANETs. Sufficient security protection to prohibit disruption of modification of protocol operation is desired. This may be somewhat orthogonal to any particular routing protocol approach, e.g. through the application of IP Security techniques.
5）セキュリティ：何らかの形のネットワークレベルまたはリンク層のセキュリティがなければ、MANETルーティングプロトコルは多くの形の攻撃に対して脆弱です。適切なセキュリティ対策なしに、ワイヤレスネットワーク内でネットワークトラフィックをスヌープし、送信を再生し、パケットヘッダーを操作し、ルーティングメッセージをリダイレクトすることは比較的簡単です。これらの懸念は有線インフラストラクチャとルーティングプロトコルにも存在しますが、MANETでは実際には伝送メディアの「物理的」セキュリティを維持することは困難です。プロトコル操作の変更の中断を禁止するのに十分なセキュリティ保護が望まれます。これは、特定のルーティングプロトコルアプローチと多少直交する場合があります。 IPセキュリティ技術の適用を通じて。
6) "Sleep" period operation: As a result of energy conservation, or some other need to be inactive, nodes of a MANET may stop transmitting and/or receiving (even receiving requires power) for arbitrary time periods. A routing protocol should be able to accommodate such sleep periods without overly adverse consequences. This property may require close coupling with the link-layer protocol through a standardized interface.
6）「スリープ」期間の動作：エネルギー節約の結果、または他の何らかの非アクティブにする必要があるため、MANETのノードが送信および/または受信を停止する可能性があります（受信でさえ電力が必要です）。ルーティングプロトコルは、過度の悪影響を与えることなく、このようなスリープ期間に対応できなければなりません。このプロパティは、標準化されたインターフェイスを介してリンク層プロトコルと緊密に結合する必要がある場合があります。
7) Unidirectional link support: Bidirectional links are typically assumed in the design of routing algorithms, and many algorithms are incapable of functioning properly over unidirectional links. Nevertheless, unidirectional links can and do occur in wireless networks. Oftentimes, a sufficient number of duplex links exist so that usage of unidirectional links is of limited added value. However, in situations where a pair of unidirectional links (in opposite directions) form the only bidirectional connection between two ad hoc regions, the ability to make use of them is valuable.
7）単方向リンクのサポート：ルーティングアルゴリズムの設計では通常、双方向リンクが想定されており、多くのアルゴリズムは単方向リンク上で適切に機能することができません。それにもかかわらず、単方向リンクはワイヤレスネットワークで発生する可能性があります。多くの場合、単方向リンクの使用が限られた付加価値を持つように、十分な数の二重リンクが存在します。ただし、（反対方向の）単方向リンクのペアが2つのアドホック領域間の唯一の双方向接続を形成する状況では、それらを利用する機能は価値があります。
The following is a list of quantitative metrics that can be used to assess the performance of any routing protocol.
以下は、ルーティングプロトコルのパフォーマンスを評価するために使用できる定量的メトリックのリストです。
1) End-to-end data throughput and delay: Statistical measures of data routing performance (e.g., means, variances, distributions) are important. These are the measures of a routing policy's effectiveness--how well it does its job--as measured from the *external* perspective of other policies that make use of routing.
1）エンドツーエンドのデータスループットと遅延：データルーティングパフォーマンスの統計的測定（平均、分散、分布など）は重要です。これらは、ルーティングポリシーを使用する他のポリシーの*外部*の観点から測定した、ルーティングポリシーの有効性の測定です。
2) Route Acquisition Time: A particular form of *external* end-to-end delay measurement--of particular concern with "on demand" routing algorithms--is the time required to establish route(s) when requested.
2）ルート取得時間：「外部」のエンドツーエンド遅延測定の特定の形式-「オンデマンド」ルーティングアルゴリズムに特に関係がある-は、要求されたときにルートを確立するために必要な時間です。
3) Percentage Out-of-Order Delivery: An external measure of connectionless routing performance of particular interest to transport layer protocols such as TCP which prefer in-order delivery.
3）順序どおりの配信の割合：TCPなどのトランスポート層プロトコルが順序どおりの配信を優先する場合に特に重要な、コネクションレスルーティングのパフォーマンスの外部測定。
4) Efficiency: If data routing effectiveness is the external measure of a policy's performance, efficiency is the *internal* measure of its effectiveness. To achieve a given level of data routing performance, two different policies can expend differing amounts of overhead, depending on their internal efficiency. Protocol efficiency may or may not directly affect data routing performance. If control and data traffic must share the same channel, and the channel's capacity is limited, then excessive control traffic often impacts data routing performance.
4）効率：データルーティングの有効性がポリシーのパフォーマンスの外部指標である場合、効率はその有効性の*内部*指標です。特定のレベルのデータルーティングパフォーマンスを実現するために、2つの異なるポリシーが、それらの内部効率に応じて、異なる量のオーバーヘッドを消費する可能性があります。プロトコルの効率は、データルーティングのパフォーマンスに直接影響する場合とそうでない場合があります。制御トラフィックとデータトラフィックが同じチャネルを共有する必要があり、チャネルの容量が制限されている場合、過剰な制御トラフィックがデータルーティングのパフォーマンスに影響を与えることがよくあります。
It is useful to track several ratios that illuminate the *internal* efficiency of a protocol in doing its job (there may be others that the authors have not considered):
プロトコルの*内部*効率を明らかにするいくつかの比率を追跡することは、その仕事をする上で役立ちます（作成者が考慮していない他のものがあるかもしれません）：
* Average number of data bits transmitted/data bit delivered-- this can be thought of as a measure of the bit efficiency of delivering data within the network. Indirectly, it also gives the average hop count taken by data packets.
* 送信されたデータビット/配信されたデータビットの平均数-これは、ネットワーク内でデータを配信する際のビット効率の尺度と考えることができます。間接的に、データパケットが取る平均ホップカウントも提供します。
* Average number of control bits transmitted/data bit delivered--this measures the bit efficiency of the protocol in expending control overhead to delivery data. Note that this should include not only the bits in the routing control packets, but also the bits in the header of the data packets. In other words, anything that is not data is control overhead, and should be counted in the control portion of the algorithm.
* 送信された制御ビットの平均数/配信されたデータビット-これは、データの配信に制御オーバーヘッドを費やすプロトコルのビット効率を測定します。これには、ルーティング制御パケットのビットだけでなく、データパケットのヘッダーのビットも含まれることに注意してください。つまり、データではないものは制御オーバーヘッドであり、アルゴリズムの制御部分でカウントする必要があります。
* Average number of control and data packets transmitted/data packet delivered--rather than measuring pure algorithmic efficiency in terms of bit count, this measure tries to capture a protocol's channel access efficiency, as the cost of channel access is high in contention-based link layers.
* 送信された制御パケットと送信されたデータパケットの平均数/配信されたデータパケット-ビット数の観点から純粋なアルゴリズム効率を測定するのではなく、この方法は、チャネルアクセスのコストが競合ベースのリンクで高いため、プロトコルのチャネルアクセス効率をキャプチャしようとしますレイヤー。
Also, we must consider the networking *context* in which a protocol's performance is measured. Essential parameters that should be varied include:
また、プロトコルのパフォーマンスが測定されるネットワークの*コンテキスト*も考慮する必要があります。変更する必要のある重要なパラメーターは次のとおりです。
1) Network size--measured in the number of nodes
1）ネットワークサイズ-ノード数で測定
2) Network connectivity--the average degree of a node (i.e. the average number of neighbors of a node)
2）ネットワーク接続性-ノードの平均次数（つまり、ノードの隣接ノードの平均数）
3) Topological rate of change--the speed with which a network's topology is changing
3）トポロジの変化率-ネットワークのトポロジが変化する速度
4) Link capacity--effective link speed measured in bits/second, after accounting for losses due to multiple access, coding, framing, etc.
4）リンク容量-複数のアクセス、コーディング、フレーミングなどによる損失を考慮した後のビット/秒で測定された実効リンク速度
5) Fraction of unidirectional links--how effectively does a protocol perform as a function of the presence of unidirectional links?
5）単方向リンクの割合-単方向リンクの存在に応じて、プロトコルはどの程度効果的に機能しますか？
6) Traffic patterns--how effective is a protocol in adapting to non-uniform or bursty traffic patterns?
6）トラフィックパターン-不均一またはバースト性のトラフィックパターンに適応する上でプロトコルはどの程度効果的ですか？
7) Mobility--when, and under what circumstances, is temporal and spatial topological correlation relevant to the performance of a routing protocol? In these cases, what is the most appropriate model for simulating node mobility in a MANET?
7）モビリティ-時間的および空間的トポロジー相関がルーティングプロトコルのパフォーマンスに関連するのはいつ、どのような状況下ですか？これらの場合、MANETでノードモビリティをシミュレートするための最も適切なモデルは何ですか？
8) Fraction and frequency of sleeping nodes--how does a protocol perform in the presence of sleeping and awakening nodes?
8）睡眠ノードの割合と頻度-睡眠ノードと覚醒ノードの存在下でプロトコルはどのように機能しますか？
A MANET protocol should function effectively over a wide range of networking contexts--from small, collaborative, ad hoc groups to larger mobile, multihop networks. The preceding discussion of characteristics and evaluation metrics somewhat differentiate MANETs from traditional, hardwired, multihop networks. The wireless networking environment is one of scarcity rather than abundance, wherein bandwidth is relatively limited, and energy may be as well.
MANETプロトコルは、小規模で協調的なアドホックグループから大規模なモバイルマルチホップネットワークまで、幅広いネットワーキングコンテキストで効果的に機能する必要があります。特性と評価指標に関する前述の説明は、MANETを従来のハードワイヤードマルチホップネットワークと多少区別しています。ワイヤレスネットワーキング環境は、帯域幅が比較的限られており、エネルギーも同様にある場合がある、豊富ではなく希少性の1つです。
In summary, the networking opportunities for MANETs are intriguing and the engineering tradeoffs are many and challenging. A diverse set of performance issues requires new protocols for network control.
要約すると、MANETのネットワーキングの機会は興味深く、エンジニアリングのトレードオフは多くの困難なものです。さまざまなパフォーマンスの問題には、ネットワーク制御のための新しいプロトコルが必要です。
A question which arises is "how should the *goodness* of a policy be measured?". To help answer that, we proposed here an outline of protocol evaluation issues that highlight performance metrics that can help promote meaningful comparisons and assessments of protocol performance. It should be recognized that a routing protocol tends to be well-suited for particular network contexts, and less well-suited for others. In putting forth a description of a protocol, both its *advantages* and *limitations* should be mentioned so that the appropriate networking context(s) for its usage can be identified. These attributes of a protocol can typically be expressed *qualitatively*, e.g., whether the protocol can or cannot support shortest-path routing. Qualitative descriptions of this nature permit broad classification of protocols, and form a basis for more detailed *quantitative* assessments of protocol performance. In future documents, the group may put forth candidate recommendations regarding protocol design for MANETs. The metrics and the philosophy presented within this document are expected to continue to evolve as MANET technology and related efforts mature.
発生する問題は、「ポリシーの「良さ」をどのように測定すべきか」です。これに答えるために、プロトコルのパフォーマンスの意味のある比較と評価を促進するのに役立つパフォーマンスメトリックを強調するプロトコル評価の問題の概要をここに提案しました。ルーティングプロトコルは特定のネットワークコンテキストに適している傾向があり、他のネットワークコンテキストにはあまり適していない傾向があることを認識してください。プロトコルの説明を行う際には、プロトコルの*利点*と*制限事項*の両方に言及して、その使用に適したネットワークコンテキストを特定できるようにする必要があります。プロトコルのこれらの属性は、通常、*定性的に*、たとえば、プロトコルが最短経路ルーティングをサポートできるかどうかを表すことができます。この性質の定性的な説明により、プロトコルの幅広い分類が可能になり、プロトコルパフォーマンスのより詳細な*定量的*評価の基礎が形成されます。将来の文書で、グループはMANETのプロトコル設計に関する推奨事項の候補を提示する可能性があります。このドキュメントに示されているメトリックと哲学は、MANETテクノロジーと関連する取り組みが成熟するにつれて進化し続けると予想されます。
Mobile wireless networks are generally more prone to physical security threats than are fixed, hardwired networks. Existing link-level security techniques (e.g. encryption) are often applied within wireless networks to reduce these threats. Absent link-level encryption, at the network layer, the most pressing issue is one of inter-router authentication prior to the exchange of network control information. Several levels of authentication ranging from no security (always an option) and simple shared-key approaches, to full public key infrastructure-based authentication mechanisms will be explored by the group. As an adjunct to the working groups efforts, several optional authentication modes may be standardized for use in MANETs.
モバイルワイヤレスネットワークは、固定されたハードワイヤードネットワークよりも、物理的なセキュリティの脅威にさらされやすい傾向があります。これらの脅威を減らすために、既存のリンクレベルのセキュリティ技術（暗号化など）がワイヤレスネットワーク内で適用されることがよくあります。リンクレベルの暗号化がなく、ネットワーク層で最も差し迫った問題は、ネットワーク制御情報を交換する前のルーター間認証の1つです。グループは、セキュリティなし（常にオプション）から単純な共有キーアプローチ、完全な公開キーインフラストラクチャベースの認証メカニズムまで、さまざまなレベルの認証について検討します。ワーキンググループの取り組みの補助として、いくつかのオプションの認証モードをMANETで使用するために標準化することができます。
[1] Adamson, B., "Tactical Radio Frequency Communication Requirements for IPng", RFC 1677, August 1994.
[1] Adamson、B。、「IPngの戦術的な無線周波数通信要件」、RFC 1677、1994年8月。
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M.スコットコーソンインスティテュートフォーシステムリサーチユニバーシティオブメリーランドカレッジパーク、MD 20742
Phone: (301) 405-6630 EMail: corson@isr.umd.edu
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ジョセフマッカー情報技術部門海軍研究所ワシントンDC 20375
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