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Modelli di mobilità per la simulazione di reti Ad-hoc

Informazioni tesi

  Autore: Alessandro Lazzoni
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2004-05
  Università: Università degli Studi di Firenze
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Informatica
  Relatore: Pierluigi Crescenzi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 77

La mobilità degli utenti risulta essere un aspetto molto importante nello sviluppo di protocolli per reti informatiche, di qualsiasi dimensioni esse siano. Pensando poi all’utilizzo di reti ad-hoc, che come vedremo nel corso della tesi hanno tra le principali caratteristiche quella di autoconfigurarsi senza l’uso di infrastrutture sottostanti, lo studio e la simulazione della mobilità diventa essenziale. Per visualizzare meglio il concetto di mobilità in un ambito di rete ad-hoc è sufficiente pensare a un gruppo di persone che desiderano essere connesse tra di loro e magari anche all’esterno. I movimenti dei componenti di questo gruppo porteranno ad una variazione continua della configurazione della rete informatica, e alcuni utenti potrebbero anche rimanere esclusi temporaneamente dalla rete per diversi motivi, quali la distanza, la presenza di ostacoli naturali o non, che impediscono la normale propagazione del segnale.
Quindi si ha la necessità di studiare e simulare la mobilità mediante dei modelli. Come vedremo non è possiblire effettuare una simulazione completa con un solo modello, ma si ha la necessità di studiare tutto un insieme di modelli in cui ciascuno di loro prende in considerazione un diverso aspetto del problema.
Lo sviluppo di alcuni protocolli di rete può richiedere, ad esempio, la simulazione di un modello che prende in considerazione la correlazione dei movimenti fra i vari utenti (ad esempio, in una strada i movimenti di un veicolo saranno correlati a quelli del vecolo che lo precede), oppure la presenza di ostacoli e vincoli geografici oppure altri aspetti che verranno evidenziati nel corso della tesi.
Oltre alla descrizione ed implementazione di diversi modelli di mobilità, in questa tesi è preso in considerazione un’altro problema estremamente legato alla mobilità, ovvero il consumo energetico. Parlando di mobilità in ambito di reti senza fili, abbiamo a che fare con apparecchi portatili come palmari e notebook, quindi di elementi dotati di una limitata disponibilità energetica: perciò trattare il consumo diventa un aspetto rilevante e difficilmente occultabile. Il consumo energetico da noi trattato si riferisce alla potenza necessaria per la trasmissione dei dati e gli algoritmi studiati vertono all’ottimizzazione del consumo energetico in questo campo, e non in quello riguardante i componenti hardware, i quali sono già studiati a fondo a livello ingegneristico.
Lo scopo di questo lavoro è, quindi, quello di presentare una serie modelli di mobilità e algoritmi di ottimizzazione per il consumo energetico presenti in letteratura e di sviluppare uno strumento software per l’esecuzione dei modelli e l’applicazione degli algoritmi.

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Introduzione La mobilità degli utenti risulta essere un aspetto molto importante nello sviluppo di protocolli per reti informatiche, di qualsiasi dimensioni esse siano. Pensando poi all’u- tilizzo di reti ad-hoc, che come vedremo nel corso della tesi hanno tra le principali ca- ratteristiche quella di autoconfigurarsi senza l’uso di infrastrutture sottostanti, lo studio e la simulazione della mobilità diventa essenziale. Per visualizzare meglio il concetto di mobilità in un ambito di rete ad-hoc è sufficiente pensare a un gruppo di persone che desiderano essere connesse tra di loro e magari anche all’esterno. I movimenti dei com- ponenti di questo gruppo porteranno ad una variazione continua della configurazione della rete informatica, e alcuni utenti potrebbero anche rimanere esclusi temporanea- mente dalla rete per diversi motivi, quali la distanza, la presenza di ostacoli naturali o non, che impediscono la normale propagazione del segnale. Quindi si ha la necessità di studiare e simulare la mobilità mediante dei modelli. Come vedremo non è possiblire effettuare una simulazione completa con un solo modello, ma si ha la necessità di studiare tutto un insieme di modelli in cui ciascuno di loro prende in considerazione un diverso aspetto del problema. Lo sviluppo di alcuni protocolli di rete può richiedere, ad esempio, la simulazione di un modello che prende in considerazione la correlazione dei movimenti fra i vari utenti (ad esempio, in una strada i movimenti di un veicolo saranno correlati a quelli del vecolo che lo precede), oppure la presenza di ostacoli e vincoli geografici oppure altri aspetti che verranno evidenziati nel corso della tesi. Oltre alla descrizione ed implementazione di diversi modelli di mobilità, in questa tesi è preso in considerazione un’altro problema estremamente legato alla mobilità, ovvero 1

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