Διπλωματική εργασία Επιβλέπων καθηγητής : Μητράκος...
description
Transcript of Διπλωματική εργασία Επιβλέπων καθηγητής : Μητράκος...
ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ ΠΑΚΕΤΩΝ ΣΕ ΑΣΎΡΜΑΤΑ ΔΙΚΤΥΑ AD-HOC ΜΕ ΚΡΙΤΉΡΙΑ ΕΞΑΣΦΑΛΙΣΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΊΑΣ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΥ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ
ΚΑΤΑΝΑΛΩΣΗΣ.
Διπλωματική εργασία
Επιβλέπων καθηγητής : Μητράκος Δημήτριος
Φοιτητής : Κηπουρίδης Ορθόδοξος
ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΣ 2009
Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Πολυτεχνική Σχολή
Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών
Mobile AdHoc Networks - MANET Ασύρματα Ad hoc – based links Infrastructureless Multihop Self – organized Mobile
Δίκτυα τέταρτης γενιάς – 4G IP – based Ενσωμάτωση
διαφορετικών δικτυακών τεχνολογιών
Υποστήριξη ad – hoc δικτύωσης
Χαμηλότερο κόστος Location awareness
Εφαρμογές
Δίκτυα Αισθητήρων Καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Οικιακή δικτύωση (PANs) Στρατιωτικές επικοινωνίες Location –aware υπηρεσίες Vehicular networks
Περιοχές ερευνητικής δραστηριότητας Μέθοδος Προσπέλασης Φυσικού Μέσου (MAC) Εξοικονόμηση ενέργειας Δρομολόγηση - Routing QoS
1. Collisions: Πακέτα γειτονικών κόμβων συγκρούονται κ απαιτείται αναμετάδοση
2. Overhearing: Κόμβοι λαμβάνουν πακέτα τα οποία δεν προορίζονται για αυτούς
3. Control Packet Overhead: Πολλά πρωτόκολλα απαιτούν την αποστολή πακέτων ελέγχου
4. Idle listening: Κόμβοι περιμένουν να λάβουν πακέτα τα οποία δεν λαμβάνουν τελικά
MAC πρωτόκολλα – Contention based
IEEE 802.11 (DCF) –CSMA/CA
Χρήση RTS/CTS Χρήση φυσικού & εικονικού carrier
sense Χρήση NAV (Neighbor Allocation Vector)
Όταν ένας κόμβος ακούσει την μετάδοση ενός γειτονικού του, μπορεί να καθορίσει πόσο χρόνο θα διαρκέσει η μετάδοση κ να «σιωπήσει»
Η τιμή αυτή φυλάσσεται στο NAV η οποία κ μειώνεται
Για να στείλει ένας κόμβος πρέπει να επιτύχει και το CS αλλά και NAV=0
Όταν ένας κόμβος ακούσει RTS/CTS τότε γνωρίζοντας πόσο διαρκεί η μετάδοση θα κοιμηθεί
MANETSim Java Java3D Discrete Event Simulation
Log files
Μετρήσεις στο 802.11b
Throughput
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110.00
1.00
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
8.00
Received Throughput for basic access
256 bytes
512 bytes
1024 bytes
Offered DataRate(Mbps)
Th
rou
gh
pu
t (M
bp
s)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110
1
2
3
4
5
6
Received Throughput for RTS/CTS access
256 bytes
512 bytes
1024 bytes
Offered DataRate(Mbps)
Th
rou
gh
pu
t (M
bp
s)
QoS στο 802.11b
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110
0.010.020.030.040.050.060.070.080.090.1
Latency for basic access
256 bytes
512 bytes
1024 bytes
Ave
rag
e la
ten
cy (
sec
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0.2Latency for RTS/CTS mech-anism
256 bytes
512 bytes
1024 bytes
Ave
rag
e la
ten
cy (
sec)
0 2 4 6 8 10 120
20
40
60
80
100
120
Successful Packets delivered (%) for Basic Access
256 bytes
512 bytes
1024 bytes
Offered Load dataRate(Mbps)
Su
cces
sfu
l p
acke
ts %
0 2 4 6 8 10 120
20
40
60
80
100
120
Successful Packets delivered (%) for RTS/CTS mechanism
256 bytes
512 bytes
1024 bytes
Offered Load dataRate(Mbps)
Su
cces
sfu
l p
acke
ts (
%)
Power-aware routing Protocol - MinPowRoute Proactive Προσαρμογή ισχύος
εκπομπής κόμβων Shortest – path αλγόριθμος
του Dijktra με κόστος διαδρομής την ισχύ της διαδρομής
Κάθε κόμβος δύναται να έχει καθορισμένο αριθμό ζεύξεων (Ν κοντινότερους κόμβους)
Στόχος η ισορροπία μεταξύ μήκους διαδρομής και αριθμού επανεκπομπών
DIJKSTRA (G, w, s)2.S ← { } // S will ultimately contains vertices of final shortest-path weights from s
3.Initialize priority queue Q i.e., Q ← V[G]
4.while priority queue Q is not empty do
5. u ← EXTRACT_MIN(Q) // Pull out new vertex
6. S ← S � {u} // Perform relaxation for each vertex v adjacent to u
7. for each vertex v in Adj[u] do
8. Relax (u, v, w)
9.INITIALIZE SINGLE-SOURCE (G, s)
Μετρήσεις απόδοσης πρωτοκόλλου
2 3 4 5 6 7 8 9 100
1
2
3
4
5
6
7
8
Number of hops to destination
Max neighbors per node N
Ave
rag
e H
op
Nu
mb
er
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5End - to - end latency
0,143
0,202
Max neighbors per Node (n)
Ave
rag
e en
d t
o e
nd
lat
ency
(se
c)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 110
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
Successful Packets Delivered
2 Mbps
6 MbpsMax Neighbors per Node (N)
Su
cces
sfu
l p
acke
ts %
2 3 4 5 6 7 8 9 100
20406080
100120140160
Links Established
Max Neighbors per Node N
Nu
mb
er o
f li
nks
Κατανάλωση ενέργειας.
2 3 4 5 6 7 8 9 100
10
20
30
40
50
60
Average Node Power Consumption (α =2)
MinPowRoute pro-tocolNo power ad-justment
Tra
nsm
it P
ow
er (
mW
)
Ευχαριστώ για τη προσοχή σας!
Ερωτήσεις ?