Amit Kumar Saha, Deparment of Computer Science
David B. Johnson, Deparment of Computer Science
La idea del modelo de movilidad descrito en el paper es hacer fácil el análisis de simulaciones realistas sobre movilidad, y desempeño de redes móviles ad hoc.
Durante la década pasada, se ha hecho un gran progreso en los métodos para proporcionar conectividad de redes para usuarios de móviles. Entre tecnologías notables estan las redes basadas en infraestructuras y más recientemente redes móviles ad hoc. Ejemplos de redes basadas en infraestructuras incluyen redes de celulares e IEEE 802.11 (WiFi). El problema con estas redes es que dependen en la existencia de infraestructuras (puntos de acceso y estaciones base). Las redes móviles ad hoc, por otro lado, no requieren de tal infraestructura y por lo tanto prometen ser más fácil de colocar y más flexibles que las redes basadas en infraestructuras.
Una red ad hoc emergente es una red ad hoc-vehicular, en la cual los vehículos constituyen nodos móviles en la red. Como resultado, ciertas preocupaciones tradicionales con los nodos móviles como eficiencia de energía, ya no son de gran importancia.
Las redes ad hoc-vehiculares deberían permitir que existan aplicaciones que mejoran la seguridad y conforte de pasajeros dentro de vehículos, posiblemente en ese orden de importancia. Las investigaciones en el área de redes ad hoc móviles han dado un gran progreso hacia el hacer tales redes más prácticas así que puedan ser lanzadas en aplicaciones reales.
Aúnque las instalaciones en el mundo real son mucho más esenciales para entender la efectividad y desempeño de una red ad-hoc, la simulación provee algunas ventajas sobre el despliegue actual de la red. Particularmente , las simulaciones son rápidas y repetibles y es posible con simulaciones aislar parámetros que afectan el desempeño del diseño. El aislamiento de parámetros es esencial para entender el efecto de cada parámetro en el diseño. También las simulaciones permiten probar un diseño en una gran variedad de escenarios y valores de parámetros, lo que es difícil o imposible en los despliegues reales.
Algunas de las más importantes propiedades de una población de usuarios móvil, son las características y patrones de la movilidad de los usuarios. En la simulación de sistemas móviles, es importante usar un modelo de movilidad realista, así que los resultados de la evaluación a partir de la simulación reflejen correctamente el desempeño en el mundo real del sistema. Sin embargo, la mayoría de los modelos de movilidad usados en las herramientas actuales de simulación como ns-2 no son realistas.
El paper propone un modelo de movilidad realista basado en tráfico vehicular, útil para evaluar redes ad hoc vehiculares.
Generación del Mapa de Modelo para la simulación
Para el modelado del mapa, la US. Census Bureau tiene disponible un mapa detallado de calles para todos los Estados Unidos. Estos mapas, contienen información geográfica y cartográfica selecta, y están disponibles gratuitamente para el público.
Para cada segmento de camino en un mapa, se extraen las coordenadas de fin e inicio del camino y se convierten en coordenadas x, y. Después se representa internamente el conjunto de caminos en un grafo en cual las intersecciones entre caminos son representadas por nodos.
Una región de ejemplo que aparece en el paper, es la siguiente:
Generación del Mapa de Modelo para la simulación
Para el modelado del mapa, la US. Census Bureau tiene disponible un mapa detallado de calles para todos los Estados Unidos. Estos mapas, contienen información geográfica y cartográfica selecta, y están disponibles gratuitamente para el público.
Para cada segmento de camino en un mapa, se extraen las coordenadas de fin e inicio del camino y se convierten en coordenadas x, y. Después se representa internamente el conjunto de caminos en un grafo en cual las intersecciones entre caminos son representadas por nodos.
Una región de ejemplo que aparece en el paper, es la siguiente:
Región A: 2400m x 2400m
Protocolo DSR
Se utiliza un protocolo de ruteo de origen, es decir, cada paquete enviado usando DSR conteniendo una ruta origen. El protocolo DSR consiste en dos mecanismos: Descubrimiento de rutas y Mantenimiento de rutas. Para realizar un descubrimiento de ruta para un destino D, un nodo origen S realiza un broadcast con un ROUTE REQUEST que se satura por la red de una forma controlada. Esta solicitud es contestada por un ROUTE REPLY por cualquiera, ya sea D o algún otro nodo que conoce una ruta a D. Para reducir la frecuencia y propagación de un ROUTE REQUEST cada nodo agresivamente atrapa las rutas origen que el nodo aprende o escucha. El mantenimiento de ruta detecta cuando algún link por el cual se transmite algún paquete de datos se rompe. Cuando tal ruptura existe, un ROUTE ERROR es enviado S. Al recibirlo, S puede usar cualquier otra ruta a D que esté en su cache de rutas, o S puede iniciar una nueva Route Discovery hacia D.
Se evalúa el desempeño del protocolo DSR en los escenarios que corresponden a la Región A descrita anteriormente, usando el simulador de redes ns-2 versión 2.1b8a, con extensiones de movilidad del proyecto Monarch.
Esta versión modela la capa física y la capa Mac que incluye el modelado de colisiones, captura, propagación y demás. La interfaz red es modelada usando la Lucent/Agere WaveLAN/ORiNOCO IEEE 802.11, la cual tiene una transmisión nominal en un rango de 250m y una tasa de datos de 2 Mbps.
Se simularon 150 nodos en la red con un rango de transmisión de 500 m. Se evaluó el desempeño del DSR siguiendo los siguientes parámetros:
- Tasa de Entrega de Paquetes: La fracción de los paquetes de datos originales enviados por la capa de aplicación en el origen que son exitosamente enviados a la capa de aplicación del destino deseado.
- Latencia de Entrega de Paquetes: El promedio de las latencias para los paquetes de datos exitosamente enviados desde el origen hasta el destino. Esta métrica solo tiene sentido para paquetes enviados exitosamente.
- Gasto general de paquetes: El número total de gasto general de paquetes, no contando los paquetes de datos, que son enviados por el protocolo de ruteo.
Un ejemplo de simulaciones hechas para la región anterior:
Escenarios de conectividad que corresponden a la Región A mostrada anteriormente, con un rango de transmisión de 250m.
Conclusión:
El paper habla sobre un nuevo modelo propuesto acerca de redes ad hoc móviles, y el uso del simulador de redes NS-2 para modelar la capa física y la capa MAC, y con ello simular colisiones, capturas y otros eventos de redes. También hace una mención a la importancia de realizar estas simulaciones por motivos de la rápidez y capacidad de repetirlas.
Referencias:
Bien; 4 pts extra.
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