Collaborative Communication And Storage In Energy-Synchronized Sensor Networks

In a battery-less sensor network, all the operation of sensor nodes are strictly constrained by and synchronized with the fluctuations of harvested energy, causing nodes to be disruptive from network and hence unstable network connectivity. Such wireless sensor network is named as energy-synchronized sensor networks. The unpredictable network disruptions and challenging communication environments make the traditional communication protocols inefficient and require a new paradigm-shift in design. In this thesis, I propose a set of algorithms on collaborative data communication and storage for energy-synchronized sensor networks. The solutions are based on erasure codes and probabilistic network codings. The proposed set of algorithms significantly improve the data communication throughput and persistency, and they are inherently amenable to probabilistic nature of transmission in wireless networks. The technical contributions explore collaborative communication with both no coding and network coding methods. First, I propose a collaborative data delivery protocol to exploit the optimal performance of multiple energy-synchronized paths without network coding, i.e. a new max-flow min-variance algorithm. In consort with this data delivery protocol, a localized TDMA MAC protocol is designed to synchronize nodes\u27 duty-cycles and mitigate media access contentions. However, the energy supply can change dynamically over time, making determined duty cycles synchronization difficult in practice. A probabilistic approach is investigated. Therefore, I present Opportunistic Network Erasure Coding protocol (ONEC), to collaboratively collect data. ONEC derives the probability distribution of coding degree in each node and enable opportunistic in-network recoding, and guarantee the recovery of original sensor data can be achieved with high probability upon receiving any sufficient amount of encoded packets. Next, OnCode, an opportunistic in-network data coding and delivery protocol is proposed to further improve data communication under the constraints of energy synchronization. It is resilient to packet loss and network disruptions, and does not require explicit end-to-end feedback message. Moreover, I present a network Erasure Coding with randomized Power Control (ECPC) mechanism for collaborative data storage in disruptive sensor networks. ECPC only requires each node to perform a single broadcast at each of its several randomly selected power levels. Thus it incurs very low communication overhead. Finally, I propose an integrated algorithm and middleware (Ravine Stream) to improve data delivery throughput as well as data persistency in energy-synchronized sensor network

A hybrid packet loss recovery technique in wireless ad hoc networks

TCP utilization in wireless networks poses certain problems due to its inability to distinguish packet losses caused by congestion from those caused by frequent wireless errors, leading to degraded network performance. To avoid these problems and to minimize the effect of intensive channel contention in wireless networks, this work presents a new Hybrid ARQ technique for reliable and efficient packets transfer in static wireless ad hoc network. It is a combination of recent FEC based Raptor coding technique with ARQ based selective retransmission method, which outperforms purely ARQ based method. In contrast to most Hybrid ARQ techniques, which usually employ a byte level FEC, we mostly use packet level FEC in our simulations for the data transfer, on top of less frequent ARQ to recover the residual errors. Existing packet level FEC methods are mostly based on simple parity check codes or Reed Solomon codes with erasure decoding; in this work we use the recent raptor codes. We also introduce the notion of adaptive redundancy which helps to achieve better average network performance and to further improve the redundancy efficiency

Cellular, Wide-Area, and Non-Terrestrial IoT: A Survey on 5G Advances and the Road Towards 6G

The next wave of wireless technologies is proliferating in connecting things among themselves as well as to humans. In the era of the Internet of things (IoT), billions of sensors, machines, vehicles, drones, and robots will be connected, making the world around us smarter. The IoT will encompass devices that must wirelessly communicate a diverse set of data gathered from the environment for myriad new applications. The ultimate goal is to extract insights from this data and develop solutions that improve quality of life and generate new revenue. Providing large-scale, long-lasting, reliable, and near real-time connectivity is the major challenge in enabling a smart connected world. This paper provides a comprehensive survey on existing and emerging communication solutions for serving IoT applications in the context of cellular, wide-area, as well as non-terrestrial networks. Specifically, wireless technology enhancements for providing IoT access in fifth-generation (5G) and beyond cellular networks, and communication networks over the unlicensed spectrum are presented. Aligned with the main key performance indicators of 5G and beyond 5G networks, we investigate solutions and standards that enable energy efficiency, reliability, low latency, and scalability (connection density) of current and future IoT networks. The solutions include grant-free access and channel coding for short-packet communications, non-orthogonal multiple access, and on-device intelligence. Further, a vision of new paradigm shifts in communication networks in the 2030s is provided, and the integration of the associated new technologies like artificial intelligence, non-terrestrial networks, and new spectra is elaborated. Finally, future research directions toward beyond 5G IoT networks are pointed out.Comment: Submitted for review to IEEE CS&

Computer-network Solutions for Pervasive Computing

Lo scenario delle reti di comunicazione di tipo wireless sta rapidamente evolvendo verso i sistemi pervasivi in cui i dispositivi wireless, di diversi tipi e grandezze, costituiscono parte integrante dell’ambiente in cui sono immersi, ed interagiscono continuamente ed in maniera trasparente con gli utenti che vi vivono o che lo attraversano. Si parla a tal proposito anche di ambienti intelligenti. Seguendo l’evoluzione dai sistemi mobili a quelli pervasivi, questa tesi rivisita diversi tipi di ambienti wireless che si sono sviluppati e diffusi negli ultimi 20 anni: a partire dalle wireless LANs, proseguendo con le reti ad hoc, per finire con le reti opportunistiche. Sebbene molte problematiche delle reti wireless si ripropongano in quasi tutti gli scenari (ad esempio il risparmio energetico), a scenari wireless diversi corrispondono in genere utilizzi differenti e diversi fabbisogni degli utenti, come pure problemi specifici che richiedono soluzioni dedicate. Alcune soluzioni specifiche sono analizzate e proposte in questa tesi. Le reti WLANs basate su infrastruttura sono usate generalmente per fornire accesso alla rete Internet ed infatti lo scenario che le comprende è solitamente riferito come Wireless Internet. Nonostante la presenza dell’infrastruttuta fissa garantisca in generale una trasmissione di dati affidabile, l’utilizzo di questo tipo di reti per fornire esattamente gli stessi tipi di servizi delle reti fisse provoca un elevato consumo di risorse che all’interno delle WLANs sono invece limitate. Inoltre l’utilizzo dei protocolli dello stack TCP/IP sui link wireless è di solito fonte di inefficienze viste le profonde differenze esistenti fra i link wireless e quelli fissi. La progettazione di servizi in uno scenario di wireless Internet ha come primario obiettivo quello di garantire la fruizione da parte degli utenti mobili senza soluzione di continuità, mascherando così la presenza del link wireless che ha banda nominale inferiore rispetto ai link fissi ed è soggetto a maggiori perdite, e supportando la mobilità degli utenti all’interno delle zone di copertura (handoff). La gestione dei servizi di wireless Internet deve sempre essere integrata con soluzioni di risparmio energetico tese ad allungare il più possibile l’autonomia energetica dei dispositivi degli utenti (alimentati a batteria) garantendo così loro un servizio duraturo nel tempo. Abbiamo studiato una soluzione per servizi di streaming audio-video verso terminali mobili in un ambiente di wireless LAN. Oltre a garantire la continuità della riproduzione multimediale con buona qualità, questa soluzione ottimizza il consumo energetico del terminale wireless agendo sulla scheda di rete wireless. Durante lo streaming infatti, la scheda di rete viene periodicamente messa in uno stato a basso consumo energetico (sleep). I periodi di sleep della scheda vengono calcolati adattivamente in funzione dello stato di avanzamento della riproduzione multimediale e della banda disponibile istantaneamente sul canale wireless opportunamente monitorato. Il riposo della scheda di rete non incide sul processo di riproduzione e quindi sulla qualità del servizio percepita dall’utente mobile. A differenza delle WLANs, le reti MANETs sono prive di infrastruttura fissa ed i nodi che vi partecipano si autoconfigurano ed autoorganizzano tra di loro. Le MANETs si mostrano particolarmente adatte ad esigenze temporanee di gruppi di utenti che vogliano condividere dati, scambiarsi messaggi, o altro. Uno dei principali interessi di ricerca nell’ambito delle reti MANETs ha riguardato storicamente lo studio dei protocolli di routing per l’instradamento delle informazioni fra nodi sorgente e nodi destinatari. In una rete MANET infatti, vista l’assenza di infrastruttura, ogni nodo è coinvolto nella funzione di instradamento. Negli ultimi anni tuttavia, un nuovo aspetto di ricerca sta acquistando sempre maggiore attenzione e riguarda la sperimentazione su testbed reali. Le poche esperienze sperimentali eseguite su MANETs hanno dimostrato l’inadeguatezza degli studi di tipo analitico-simulativo nel giudicare l’efficacia delle soluzioni progettate per reti MANETs. Questo è principalmente dovuto al fatto che gli scenari wireless sono estremamente complessi e soggetti a fenomeni di diversa natura che influiscono sulle comunicazioni ma che sono difficilmente condensabili in un modello analitico completo. I modelli esistenti nei simulatori attualmente diffusi sono spesso causa di errori nel validare o al contrario bocciare le soluzioni ed i protocolli testati. Le attività di sperimentazione su testbed reali hanno dunque un duplice scopo: i) validare protocolli e soluzioni proposte attualmente, e ii) gettare le basi per la costruizione di nuovi modelli analitici e simulativi che siano maggiormente attendibili di quelli attuali. L’esperienza condotta su di un testbed reale per reti ad hoc comprendente portatili e palmari fino ad un totale di 12 nodi, ha dimostrato l’efficacia delle implementazioni di due protocolli di routing: AODV (Ad hoc On demand Distance Vector) ed OLSR (Optimized Link State Routing). Tuttavia, benchè entrambi siano funzionalmente corretti, mostrano comportamenti differenti quando usati per supportare servizi di livello middleware ed applicativi (vedi ad esempio file sharing o trasferimenti ftp). In particolare, i ritardi causati dalla scoperta delle rotte in AODV sono spesso causa di inefficienze o addirittura di interruzione del servizio. OLSR invece, seppure responsabile di un overhead di traffico maggiore, si mostra maggiormente adatto alle interazioni con i servizi dei livelli superiori. Infine, l’esperienza ha dimostrato la necessità di ripensare molti dei servizi disponibili su rete fissa per adeguarli alle caratteristiche delle reti wireless e particolarmente di quelle ad hoc. Una nuova tipologia di reti wireless sta emergendo attualmente e si sta rivelando di particolare interesse: quella delle reti opportunistiche. Le reti opportunistiche non si appoggiano su alcuna infrastruttura fissa, né cercano di autoconfigurarsi in una infrastruttura wireless temporanea costituita da nodi vicini. Sfruttano le opportunità di contatto che si verificano fra i nodi (dispositivi wireless di piccola taglia) trasportati dagli utenti nelle loro attività quotidiane (ad esempio a lavoro, sugli autobus, a scuola o all’università, ecc.). I messaggi sono scambiati ogni qualvolta si renda possibile, ovunque sia possibile ed il successo della loro trasmissione è strettamente legato alle dinamiche sociali in cui sono coinvolti gli utenti che trasportano i dispositivi ed alla storia degli incontri tra individui. Data la mobilità estremamente elevata che caratterizza questo nuovo scenario di reti, e la nota rumorosità delle comunicazioni wireless, l’affidabilità delle trasmissioni emerge come uno dei fattori di principale interesse. Infatti, le comunicazioni possono aver luogo soltanto durante i periodi di contatto tra i nodi e devono essere estremamente veloci ed efficaci. Questo porta a dover fare uno sforzo di progettazione per nuovi protocolli di comunicazione che si diversifichino da quelli oggi più diffusi e basati sulla ritrasmissione dei dati mancanti. Le ritrasmissioni infatti, nella maggior parte dei casi potrebbero non poter essere eseguite per mancanza di tempo. Una strategia valida per gestire l’affidabilità delle comunicazioni opportunistiche in simili scenari estremi (caratterizzati cioè da scarse risorse e scarsa connettività) prevede l’utilizzo combinato di tecniche di codifica dei dati e strategie di instradamento di tipo epidemico. Questo approccio sfrutta la ridondanza sia delle informazioni, sia dei percorsi. La ridondanza delle informazioni dà robustezza a fronte della perdita dei dati in rete poiché è necessario che soltanto un sottoinsieme dei codici generati arrivi a destinazione per consentire al ricostruzione corretta delle informazioni. La ridondanza dei percorsi invece è necessaria poichè non è possibile predirre in anticipo la sequenza dei contatti che può portare i dati a destinazione e pertanto è necessario distribuire l’informazione in più direzioni. Le reti opportunistiche caratterizzate dalla presenza di dispositivi con limitata autonomia energetica e risorse limitate, offrono attualmente lo scenario che meglio traduce il concetto di sistemi pervasivi. Di particolare interesse è il caso delle reti di sensori sparse in cui i sensori sono disposti nell’ambiente con funzione di monitoraggio ed i dati che collezionano vengono raccolti da degli agenti mobili che passano nelle vicinanze e che sono noti come data MULEs. I data MULEs possono utilizzare le informazioni acquisite dai sensori per eseguire applicazioni dipendenti dal contesto o possono semplicemente inoltrarle fino a quando raggiungono l’infrastruttura dove vengono elaborati e memorizzati. Le interazioni fra i sensori immersi nell’ambiente ed i data MULEs sono soltanto un primo passo di un sistema di comunicazione globale completamente opportunistico in cui i data MULEs scambiano l’un l’altro le informazioni che trasportano fino a quando infine, i dati pervengono alle destinazioni più lontane. In questo scenario, le comunicazioni wireless completano naturalmente le interazioni fra gli utenti e si verificano ogni qualvolta gli utenti si incontrano oppure si avvicinano casualmente l’un l’altro, dovunque questa interazione avvenga. Per supportare un simile framework, è necessario sviluppare nuovi paradigmi di comunicazione che tengano in considerazione l’assenza di link stabili tra i nodi che comunicano (connettività intermittente) e che assumano quindi la disponibilità di brevi periodi di contatto per comunicare. Inoltre i nuovi paradigmi di comunicazione devono generalmente assumere l’assenza di un percorso completo fra i nodi sorgente e destinatario e sfruttare invece forme di instradamento delle informazioni che sono simili al modo in cui avvengono le interazioni sociali fra le persone. Strategie di instradamento basate su codifica dei dati offrono una valida soluzione per supportare il framework emergente dei sistemi pervasivi

Encaminhamento confiável e energeticamente eficiente para redes ad hoc

Doutoramento em InformáticaIn Mobile Ad hoc NETworks (MANETs), where cooperative behaviour is mandatory, there is a high probability for some nodes to become overloaded with packet forwarding operations in order to support neighbor data exchange. This altruistic behaviour leads to an unbalanced load in the network in terms of traffic and energy consumption. In such scenarios, mobile nodes can benefit from the use of energy efficient and traffic fitting routing protocol that better suits the limited battery capacity and throughput limitation of the network. This PhD work focuses on proposing energy efficient and load balanced routing protocols for ad hoc networks. Where most of the existing routing protocols simply consider the path length metric when choosing the best route between a source and a destination node, in our proposed mechanism, nodes are able to find several routes for each pair of source and destination nodes and select the best route according to energy and traffic parameters, effectively extending the lifespan of the network. Our results show that by applying this novel mechanism, current flat ad hoc routing protocols can achieve higher energy efficiency and load balancing. Also, due to the broadcast nature of the wireless channels in ad hoc networks, other technique such as Network Coding (NC) looks promising for energy efficiency. NC can reduce the number of transmissions, number of re-transmissions, and increase the data transfer rate that directly translates to energy efficiency. However, due to the need to access foreign nodes for coding and forwarding packets, NC needs a mitigation technique against unauthorized accesses and packet corruption. Therefore, we proposed different mechanisms for handling these security attacks by, in particular by serially concatenating codes to support reliability in ad hoc network. As a solution to this problem, we explored a new security framework that proposes an additional degree of protection against eavesdropping attackers based on using concatenated encoding. Therefore, malicious intermediate nodes will find it computationally intractable to decode the transitive packets. We also adopted another code that uses Luby Transform (LT) as a pre-coding code for NC. Primarily being designed for security applications, this code enables the sink nodes to recover corrupted packets even in the presence of byzantine attacks.Nas redes móveis ad hoc (MANETs), onde o comportamento cooperativo é obrigatório, existe uma elevada probabilidade de alguns nós ficarem sobrecarregados nas operações de encaminhamento de pacotes no apoio à troca de dados com nós vizinhos. Este comportamento altruísta leva a uma sobrecarga desequilibrada em termos de tráfego e de consumo de energia. Nestes cenários, os nós móveis poderão beneficiar do uso da eficiência energética e de protocolo de encaminhamento de tráfego que melhor se adapte à sua capacidade limitada da bateria e velocidade de processamento. Este trabalho de doutoramento centra-se em propor um uso eficiente da energia e protocolos de encaminhamento para balanceamento de carga nas redes ad hoc. Actualmente a maioria dos protocolos de encaminhamento existentes considera simplesmente a métrica da extensão do caminho, ou seja o número de nós, para a escolha da melhor rota entre fonte (S) e um nó de destino (D); no mecanismo aqui proposto os nós são capazes de encontrar várias rotas por cada par de nós de origem e destino e seleccionar o melhor caminho segundo a energia e parâmetros de tráfego, aumentando o tempo de vida útil da rede. Os nossos resultados mostram que pela aplicação deste novo mecanismo, os protocolos de encaminhamento ad hoc actuais podem alcançar uma maior eficiência energética e balanceamento de carga. Para além disso, devido à natureza de difusão dos canais sem fio em redes ad-hoc, outras técnicas, tais como a Codificação de Rede (NC), parecem ser também promissoras para a eficiência energética. NC pode reduzir o número de transmissões, e número de retransmissões e aumentar a taxa de transferência de dados traduzindo-se directamente na melhoria da eficiência energética. No entanto, devido ao acesso dos nós intermediários aos pacotes em trânsito e sua codificação, NC necessita de uma técnica que limite as acessos não autorizados e a corrupção dos pacotes. Explorou-se o mecanismo de forma a oferecer um novo método de segurança que propõe um grau adicional de protecção contra ataques e invasões. Por conseguinte, os nós intermediários mal-intencionados irão encontrar pacotes em trânsito computacionalmente intratáveis em termos de descodificação. Adoptou-se também outro código que usa Luby Transform (LT) como um código de précodificação no NC. Projectado inicialmente para aplicações de segurança, este código permite que os nós de destino recuperem pacotes corrompidos mesmo em presença de ataques bizantinos

QoS-Based and Secure Multipath Routing in Wireless Sensor Networks

With the growing demand for quality of service (QoS) aware routing protocols in wireless networks, QoS-based routing has emerged as an interesting research topic. A QoS guarantee in wireless sensor networks (WSNs) is difficult and more challenging due to the fact that the available resources of sensors and the various applications running over these networks have different constraints in their nature and requirements. Furthermore, due to the increased use of sensor nodes in a variety of application fields, WSNs need to handle heterogeneous traffic with diverse priorities to achieve the required QoS. In this thesis, we investigate the problem of providing multi-QoS in routing protocols for WSNs. In particular, we investigate several aspects related to the application requirements and the network states and resources. We present multi-objective QoS aware routing protocol for WSNs that uses the geographic routing mechanism combined with the QoS requirements to meet diverse application requirements by considering the changing conditions of the network. The protocol formulates the application requirements with the links available resources and conditions to design heuristic neighbor discovery algorithms. Also, with the unlimited resource at the sink node, the process of selecting the routing path/paths is assigned to the sink. Paths selection algorithms are designed with various goals in order to extend network lifetime, enhance the reliability of data transmission, decrease end-to-end delay, achieve load balancing and provide fault tolerance. We also develop a cross-layer routing protocol that combines routing at network layer and the time scheduling at the MAC layer with respect to delay and reliability in an energy efficient way. A node-disjoint multipath routing is used and a QoS-aware priority scheduling considering MAC layer is proposed to ensure that real time and non-real time traffic achieve their desired QoS while alleviating congestion in the network. Additionally, we propose new mechanism for secure and reliable data transmission in multipath routing for WSNs. Different levels of security requirements are defined and depending on these requirements, a selective encryption scheme is introduced to encrypt selected number of coded fragments in order to enhance security and thereby reduce the time required for encryption. Node-disjoint multipath routing combined with source coding is used in order to enhance both security and reliability of data transmission. Also, we develop an allocation strategy that allocates fragments on paths to enhance both the security and probability of successful data delivery. Analysis and extensive simulation are conducted to study the performance of all the above proposed protocols

Coding in 802.11 WLANs

Forward error correction (FEC) coding is widely used in communication systems to correct transmis- sion errors. In IEEE 802.11a/g transmitters, convolutional codes are used for FEC at the physical (PHY) layer. As is typical in wireless systems, only a limited choice of pre-speci¯ed coding rates is supported. These are implemented in hardware and thus di±cult to change, and the coding rates are selected with point to point operation in mind. This thesis is concerned with using FEC coding in 802.11 WLANs in more interesting ways that are better aligned with application requirements. For example, coding to support multicast tra±c rather than simple point to point tra±c; coding that is cognisant of the multiuser nature of the wireless channel; and coding which takes account of delay requirements as well as losses. We consider layering additional coding on top of the existing 802.11 PHY layer coding, and investigate the tradeo® between higher layer coding and PHY layer modulation and FEC coding as well as MAC layer scheduling. Firstly we consider the joint multicast performance of higher-layer fountain coding concatenated with 802.11a/g OFDM PHY modulation/coding. A study on the optimal choice of PHY rates with and without fountain coding is carried out for standard 802.11 WLANs. We ¯nd that, in contrast to studies in cellular networks, in 802.11a/g WLANs the PHY rate that optimizes uncoded multicast performance is also close to optimal for fountain-coded multicast tra±c. This indicates that in 802.11a/g WLANs cross-layer rate control for higher-layer fountain coding concatenated with physical layer modulation and FEC would bring few bene¯ts. Secondly, using experimental measurements taken in an outdoor environment, we model the chan- nel provided by outdoor 802.11 links as a hybrid binary symmetric/packet erasure channel. This hybrid channel o®ers capacity increases of more than 100% compared to a conventional packet erasure channel (PEC) over a wide range of RSSIs. Based upon the established channel model, we further consider the potential performance gains of adopting a binary symmetric channel (BSC) paradigm for multi-destination aggregations in 802.11 WLANs. We consider two BSC-based higher-layer coding approaches, i.e. superposition coding and a simpler time-sharing coding, for multi-destination aggre- gated packets. The performance results for both unicast and multicast tra±c, taking account of MAC layer overheads, demonstrate that increases in network throughput of more than 100% are possible over a wide range of channel conditions, and that the simpler time-sharing approach yields most of these gains and have minor loss of performance. Finally, we consider the proportional fair allocation of high-layer coding rates and airtimes in 802.11 WLANs, taking link losses and delay constraints into account. We ¯nd that a layered approach of separating MAC scheduling and higher-layer coding rate selection is optimal. The proportional fair coding rate and airtime allocation (i) assigns equal total airtime (i.e. airtime including both successful and failed transmissions) to every station in a WLAN, (ii) the station airtimes sum to unity (ensuring operation at the rate region boundary), and (iii) the optimal coding rate is selected to maximise goodput (treating packets decoded after the delay deadline as losses)

Mobile Ad Hoc Networks

Guiding readers through the basics of these rapidly emerging networks to more advanced concepts and future expectations, Mobile Ad hoc Networks: Current Status and Future Trends identifies and examines the most pressing research issues in Mobile Ad hoc Networks (MANETs). Containing the contributions of leading researchers, industry professionals, and academics, this forward-looking reference provides an authoritative perspective of the state of the art in MANETs. The book includes surveys of recent publications that investigate key areas of interest such as limited resources and the mobility of mobile nodes. It considers routing, multicast, energy, security, channel assignment, and ensuring quality of service. Also suitable as a text for graduate students, the book is organized into three sections: Fundamentals of MANET Modeling and Simulation—Describes how MANETs operate and perform through simulations and models Communication Protocols of MANETs—Presents cutting-edge research on key issues, including MAC layer issues and routing in high mobility Future Networks Inspired By MANETs—Tackles open research issues and emerging trends Illustrating the role MANETs are likely to play in future networks, this book supplies the foundation and insight you will need to make your own contributions to the field. It includes coverage of routing protocols, modeling and simulations tools, intelligent optimization techniques to multicriteria routing, security issues in FHAMIPv6, connecting moving smart objects to the Internet, underwater sensor networks, wireless mesh network architecture and protocols, adaptive routing provision using Bayesian inference, and adaptive flow control in transport layer using genetic algorithms

Mobile Ad Hoc Networks

Guiding readers through the basics of these rapidly emerging networks to more advanced concepts and future expectations, Mobile Ad hoc Networks: Current Status and Future Trends identifies and examines the most pressing research issues in Mobile Ad hoc Networks (MANETs). Containing the contributions of leading researchers, industry professionals, and academics, this forward-looking reference provides an authoritative perspective of the state of the art in MANETs. The book includes surveys of recent publications that investigate key areas of interest such as limited resources and the mobility of mobile nodes. It considers routing, multicast, energy, security, channel assignment, and ensuring quality of service. Also suitable as a text for graduate students, the book is organized into three sections: Fundamentals of MANET Modeling and Simulation—Describes how MANETs operate and perform through simulations and models Communication Protocols of MANETs—Presents cutting-edge research on key issues, including MAC layer issues and routing in high mobility Future Networks Inspired By MANETs—Tackles open research issues and emerging trends Illustrating the role MANETs are likely to play in future networks, this book supplies the foundation and insight you will need to make your own contributions to the field. It includes coverage of routing protocols, modeling and simulations tools, intelligent optimization techniques to multicriteria routing, security issues in FHAMIPv6, connecting moving smart objects to the Internet, underwater sensor networks, wireless mesh network architecture and protocols, adaptive routing provision using Bayesian inference, and adaptive flow control in transport layer using genetic algorithms