Social-aware opportunistic routing

Abstract

The increased capabilities (e.g., processing, storage) of portable devices along with the constant need of users to retrieve and send information have introduced a new form of communication. Users can seamlessly exchange data by means of opportunistic contacts among them and this is what characterizes the opportunistic networks (OppNets). OppNets allow users to communicate even when an end-to-end path may not exist between them. Since 2007, there has been a trend to improve the exchange of data by considering social similarity metrics. Social relationships, shared interests, and popularity are examples of such metrics that have been employed successfully: as users interact based on relationships and interests, this information can be used to decide on the best next forwarders of information. This Thesis work combines the features of today's devices found in the regular urban environment with the current social-awareness trend in the context of opportunistic routing. To achieve this goal, this work was divided into di erent tasks that map to a set of speci c objectives, leading to the following contributions: i) an up-to-date opportunistic routing taxonomy; ii) a universal evaluation framework that aids in devising and testing new routing proposals; iii) three social-aware utility functions that consider the dynamic user behavior and can be easily incorporated to other routing proposals; iv) two opportunistic routing proposals based on the users' daily routines and on the content traversing the network and interest of users in such content; and v) a structure analysis of the social-based network formed based on the approaches devised in this work.

A maior capacidade (e.g., processamento, armazenamento) dos dispositivos portáteis, juntamente com a necessidade constante dos utilizadores de poder obter e enviar informação, introduz uma nova forma de comunicação. Os utilizadores podem trocar dados de uma forma transparente através de contatos oportunistas entre eles, o que caracteriza as Redes Oportunistas. Este tipo de rede permite a comunicação entre utilizadores mesmo quando não existe um caminho m-a- m entre eles. Uma tendência observada nos últimos anos do encaminhamento oportunista refere-se a levar em conta métricas de similaridade social para melhorar a troca de informação. Os relacionamentos sociais, interesses em comum e popularidade são exemplos deste tipo de métrica que tem sido empregue com sucesso no âmbito do encaminhamento oportunista: como os utilizadores interagem com base nos seus relacionamentos e interesses, esta informação pode ser utilizada para decidir sobre quando encaminhar dados. Esta Tese combina as características dos dispositivos pessoais e que são facilmente encontrados no ambiente urbano com a tendência para uso de similaridade social no contexto de encaminhamento oportunista. Para alcancar este objetivo principal, este trabalho foi dividido em diferentes tarefas mapeadas em objetivos especí cos, o que resulta nas seguintes contribuições: i) uma taxonomia atualizada sobre encaminhamento oportunista; ii) um modelo de avaliação universal de encaminhamento oportunista que permite a implementação e teste de novas propostas; iii) três funções sociais que consideram o comportamento dinâmico dos utilizadores e podem ser facilmente utilizadas em outras propostas de encaminhamento; iv) duas propostas de encaminhamento oportunista baseadas nas rotinas diárias dos utilizadores e no conteúdo e interesse dos utilizadores neste conteúdo; e v) uma análise estrutural da rede social formada a partir das abordagens desenvolvidas neste trabalho.