Simulação de protocolos de encaminhamento para redes AdHoc usando o NS-3

Abstract

As redes Ad Hoc móveis consistem numa coleção de nós móveis localizados arbitrariamente e que se deslocam dinamicamente numa região espacial, de tal modo que as ligações entre os nós podem mudar continuamente. Deste modo, de forma a facilitar a comunicação entre os diversos nós constituintes dentro de uma rede Ad Hoc, um ou vários protocolos de encaminhamento são utilizados de forma a descobrir e manter rotas entre os nós, oferecendo redundância à rede. O principal objetivo do encaminhamento numa rede Ad Hoc, consiste no estabelecimento e ciente de uma rota entre um par de nós, de modo a que as mensagens trocadas entre dispositivos possam ser entregues de forma atempada e correta. A construção de uma rota deve ser feita com o mínimo de sobrecarga na rede, utilizando o mínimo de consumo de largura de banda e energia dos dispositivos. Este trabalho consiste na análise e avaliação dos protocolos de encaminhamento em redes Ad Hoc, através do estudo de desempenho com base num determinado conjunto de parâmetros. Primeiramente são apresentados alguns dos principais protocolos utilizados no contexto de redes Ad Hoc(AODV, OLSR, DSDV) e fazendo a descrição das suas características e funcionalidades (diferentes cenários de aplicação, vantagens e desvantagens, e alguns dos conceitos fundamentais sobre as mesmas redes). Em seguida, é desenvolvida e apresentada uma simulação de uma rede Ad Hoc, a m de testar vários cenários de aplicação de redes Ad Hoc, com diferentes parâmetros, concretizando assim um estudo do desempenho de cada um dos protocolos. Estes protocolos são implementados no Simulador Network Simulator, NS-3. A respetiva avaliação é feita com base na análise dos dados obtidos na simulação dos diferentes cenários.

The mobile Ad Hoc networks consist of a collection of mobile nodes located arbitrarily and dynamically in a spatial region, so that the connections between the nodes are able to change continuously. Thus, in order to facilitate communication among the various constituent nodes within an Ad Hoc network, one or more Ad Hoc network routing protocols are used to discover and maintain routes between nodes, providing redundancy to the network. The main goal of routing in Ad Hoc network, consists in establishing one e cient route between a pair of nodes so that messages exchanged between devices can be delivered within the time and correctly. The construction of a route should be done with minimal overhead on the network, using the minimum consumption of power and bandwidth of the device. This work consists in the analysis and evaluation of Ad Hoc network routing protocols, through the study of performance based on a given set of parameters. First, some of the main protocols used in the context of Ad Hoc networks (AODV, OLSR, DSDV) are presented, making the description of its features and functionality (di erent application scenarios, advantages and disadvantages, and some fundamental concepts on these networks). Then, a simulation of an Ad Hoc network is developed and presented, in order to test several scenarios of the application of Ad Hoc networks, with di erent parameters, thereby conducting a study on the performance of each protocol. These protocols are implemented in the simulator Network Simulator, NS-3. The evaluation is made based on the results obtained from simulation of distinct scenarios.