Análise de desempenho de protocolos de roteamento Ad hoc DTN em redes de emergência

• Main Author: Virgil Del Duca Almeida
• Other Authors: Jose Marcos Silva Nogueira
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2011
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/SLSS-8GQQJT

=== Mobile Computing Networks are autonomous self-organizing and having a dynamic network topology. Those networks are ad hoc networks composed of mobile devices equipped with one or more transceivers, which employ wireless standards such as WiFi, WiMax. Due to node mobility, the topology may be highly dynamic, and assuch network partitions may occur. As a consequence, some devices will not be able to communicate with parts of the network or with a central server. Routing protocols for mobile networks must thus tolerate interruptions and enable communications, while using the least amount of resources. In order to do so, routing protocols must incorporate characteristics of both MANET and DTN protocols. In this masters dissertation we present a performance evaluation of the most important MANET and DTN routing protocols found in the literature. We evaluate metrics such as delivery rate and packet delays, but also energy consumption and the amount of discarded messages. Routing protocols for MANETs and DTNs were implemented in NS-2.3, and their performance was evaluated. Thus, we identify the main characteristics of MANET and DTN protocols that maximize the performance on different scenarios, and also present a comparative study that can be used as basis for the proposal of new integrated DTN-MANET routing protocols.The simulation results confirm that DTN protocols deliver significantly more messages than MANET-based communication protocols when node density is low and node mobility is high. However, in high density and low mobility scenarios, DTN-based communication protocols present much higher energy consumption and message delays than MANET-based communication protocols. === Redes móveis sem fio são redes de computadores autônomas e auto organizáveis, cuja a mobilidade dos nós altera suas topologias. Essas redes são compostas por dispositivos móveis que possuem alguma tecnologia de comunicação sem fio tal, como WiFi ou WiMax, e são utilizadas para criar uma rede ad hoc. Nessas redes, a topologiapode ser muito dinâmica, podendo ocorrer partições, o que faz com que dispositivos não sejam capazes de comunicarem uns com outros ou com um servidor central. Os protocolos de roteamento para redes móveis devem ser capazes de tolerar interrupções e manter a comunicação com o menor consumo de recursos possível. Paratal, os protocolos de roteamento devem incorporar características tanto do roteamento para DTN (Delay/ Disruption Tolerant Networks) quanto para MANETs (Mobile Ad hoc NETworks). Neste trabalho, apresentaremos um estudo do desempenho dos principais algoritmosMANET e DTN apresentados na literatura, avaliando não apenas métricas de entrega e atraso, mas também consumo de energia e descarte de mensagens. Os principais protocolos de roteamento DTN e MANET foram implementados no simulador NS-2.3 (Network Simulator Version 2.3) e o desempenho de cada um foi analisado. Com isso, não só identificamos as principais características das classes de roteamento DTN ou MANET que maximizam o desempenho geral da rede em diversos cenários, mas também apresentamos uma base de comparação para futuras propostas para integração entre as classes MANET e DTN. Identificamos que a comunicação baseada em protocolos DTN entregam significativamente mais mensagens do que os protocolos MANET quando a densidade de nós é baixa e a mobilidade é elevada. No entanto, com alta densidade e baixa mobilidade, o roteamento DTN sofre com elevado consumo de energia e longos atrasos.