KONCEPCJA PROAKTYWNEGO MECHANIZMU ROUTINGU OPARTEGO NA ZASOBACH W ZŁÓW SIECI MANET

Podobne dokumenty
Harmonogramowanie projektów Zarządzanie czasem

ci trwałej modułu steruj cego robota. Po wł niami i programami. W czasie działania wykorzystywane w czasie działania programu: wy robota (poło

PERSON Kraków

Bazy danych. Andrzej Łachwa, UJ, /15

Zarządzanie projektami. wykład 1 dr inż. Agata Klaus-Rosińska

11.1. Zale no ć pr dko ci propagacji fali ultrad wi kowej od czasu starzenia

Sieci komputerowe. Definicja. Elementy

Edycja geometrii w Solid Edge ST

Politechnika Warszawska Wydział Matematyki i Nauk Informacyjnych ul. Koszykowa 75, Warszawa

EFEKTYWNOŚĆ PROTOKOŁU OLSR Z MECHANIZMEM OCENY ZASOBÓW WĘZŁÓW I ADAPTACYJNYM WYBOREM TRASY

Zobacz to na własne oczy. Przyszłość już tu jest dzięki rozwiązaniu Cisco TelePresence.

Zarządzanie Zasobami by CTI. Instrukcja

Opis modułu analitycznego do śledzenia rotacji towaru oraz planowania dostaw dla programu WF-Mag dla Windows.

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

Warunki Oferty PrOmOcyjnej usługi z ulgą

MATEMATYKA 4 INSTYTUT MEDICUS FUNKCJA KWADRATOWA. Kurs przygotowawczy na studia medyczne. Rok szkolny 2010/2011. tel

Badanie bezszczotkowego silnika prądu stałego z magnesami trwałymi (BLDCM)

Udoskonalona wentylacja komory suszenia

INSTRUKCJA OBSŁUGI WD2250A. WATOMIERZ 0.3W-2250W firmy MCP

POMOC PSYCHOLOGICZNO-PEDAGOGICZNA Z OPERONEM. Vademecum doradztwa edukacyjno-zawodowego. Akademia

7. Symulacje komputerowe z wykorzystaniem opracowanych modeli

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

CASE CPI może być wczesnym wskaźnikiem tendencji zmian cen w gospodarce

Problemy w realizacji umów o dofinansowanie SPO WKP 2.3, 2.2.1, Dzia anie 4.4 PO IG

Instrukcja postępowania w celu podłączenia do PLI CBD z uwzględnieniem modernizacji systemu w ramach projektu PLI CBD2

GEO-SYSTEM Sp. z o.o. GEO-RCiWN Rejestr Cen i Wartości Nieruchomości Podręcznik dla uŝytkowników modułu wyszukiwania danych Warszawa 2007

System kontroli wersji SVN

PROGRAM ZAPEWNIENIA I POPRAWY JAKOŚCI AUDYTU WEWNĘTRZNEGO

Procedura weryfikacji badania czasu przebiegu 1 paczek pocztowych

UCHWAŁA NR IV/20/2015 RADY GMINY PRZELEWICE. z dnia 24 lutego 2015 r.

Opis obsługi systemu Ognivo2 w aplikacji Komornik SQL-VAT

Sieci komputerowe cel

UKŁAD ROZRUCHU SILNIKÓW SPALINOWYCH

REGULAMIN KONTROLI ZARZĄDCZEJ W MIEJSKO-GMINNYM OŚRODKU POMOCY SPOŁECZNEJ W TOLKMICKU. Postanowienia ogólne

Jak usprawnić procesy controllingowe w Firmie? Jak nadać im szerszy kontekst? Nowe zastosowania naszych rozwiązań na przykładach.

na dostawę licencji na oprogramowanie przeznaczone do prowadzenia zaawansowanej analizy statystycznej

6. Projektowanie składu chemicznego stali szybkotn cych o wymaganej twardo ci i odporno ci na p kanie

Praca na wielu bazach danych część 2. (Wersja 8.1)

ZAPYTANIE OFERTOWE. Nazwa zamówienia: Wykonanie usług geodezyjnych podziały nieruchomości

POWIATOWY URZĄD PRACY W LIDZBARKU WARMIŃSKIM

Zapytanie ofertowe. Projekt realizowany przy współfinansowaniu ze środków Unii Europejskiej, w ramach Programu Operacyjnego Pomoc Techniczna

Regulamin Stypendium. Fundacji Rodziny Maciejko

A X E S S INSTRUKCJA UŻYTKOWNIKA

Postanowienia ogólne. Usługodawcy oraz prawa do Witryn internetowych lub Aplikacji internetowych

tel/fax lub NIP Regon

U M O W A. zwanym w dalszej części umowy Wykonawcą

Wdrożenie systemu Inteligentnego Opomiarowania (AMI) w Energa-Operator. 8 grudnia 2010

VinCent Office. Moduł Drukarki Fiskalnej

Odpowiedzi na pytania zadane do zapytania ofertowego nr EFS/2012/05/01

Zestawienie wartości dostępnej mocy przyłączeniowej źródeł w sieci RWE Stoen Operator o napięciu znamionowym powyżej 1 kv

ZARZĄDZENIE NR 11/2012 Wójta Gminy Rychliki. z dnia 30 stycznia 2012 r. w sprawie wdrożenia procedur zarządzania ryzykiem w Urzędzie Gminy Rychliki

24 portowy przełącznik sieciowy Asmax 100/10 Mb/s 24-Port 100/10Mbps Fast Ethernet Switch. Podręcznik użytkownika

Sieć komputerowa grupa komputerów lub innych urządzeo połączonych ze sobą w celu wymiany danych lub współdzielenia różnych zasobów, na przykład:

Strona Wersja zatwierdzona przez BŚ Wersja nowa 26 Dodano następujący pkt.: Usunięto zapis pokazany w sąsiedniej kolumnie

PROGRAM ZAPEWNIENIA I POPRAWY JAKOŚCI AUDYTU WEWNĘTRZNEGO

Wpływ jakości świadczonych usług na doświadczenia abonenta w cyfrowym domu. Janusz Kilon

Nowości w module: BI, w wersji 9.0

SYSTEMY TRANSAKCYJNE (TraderTeam.pl: Rafa Jaworski, Marek Matuszek) Lekcja XIX

INSTRUKCJA OBSŁUGI URZĄDZENIA: HC8201

Strategia rozwoju sieci dróg rowerowych w Łodzi w latach

ZASADY PROWADZENIA CERTYFIKACJI FUNDUSZY EUROPEJSKICH I PRACOWNIKÓW PUNKTÓW INFORMACYJNYCH

Instalacja. Zawartość. Wyszukiwarka. Instalacja Konfiguracja Uruchomienie i praca z raportem Metody wyszukiwania...

ZAPYTANIE OFERTOWE NR 01/8.1/PO IG DOTYCZY ZAPROJEKTOWANIA, STWORZENIA I WDROŻENIA SYSTEMU INFORMATYCZNEGO SŁUŻĄCEGO DO ŚWIADCZENIA E-USŁUGI

Gruntowy wymiennik ciepła PROVENT- GEO

Poniżej aktualny regulamin certyfikacji ośrodków jeździeckich. REGULAMI CERTYFIKACJI OŚRODKÓW JEŹDZIECKICH

Centrum Informatyki "ZETO" S.A. w Białymstoku. Instrukcja użytkownika dla urzędników nadających uprawnienia i ograniczenia podmiotom w ST CEIDG

DZIENNIK URZĘDOWY WOJEWÓDZTWA ŁÓDZKIEGO

SKRÓCONA INSTRUKCJA OBSŁUGI ELEKTRONICZNEGO BIURA OBSŁUGI UCZESTNIKA BADANIA BIEGŁOŚCI

Aneks nr 8 z dnia r. do Regulaminu Świadczenia Krajowych Usług Przewozu Drogowego Przesyłek Towarowych przez Raben Polska sp. z o.o.

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA DO ZAPYTANIA KE1/POIG 8.2/13

1 Przedmiot Umowy 1. Przedmiotem umowy jest sukcesywna dostawa: publikacji książkowych i nutowych wydanych przez. (dalej zwanych: Publikacjami).

Realizacja projektów 8.3 PO IG na przykładzie Gminy Borzęcin Rafał Bakalarz

Konfiguracja historii plików

2.Prawo zachowania masy

Metody wyceny zasobów, źródła informacji o kosztach jednostkowych

INSTRUKCJA DLA UCZESTNIKÓW ZAWODÓW ZADANIA

UMOWA SPRZEDAŻY NR DZP /2016/II WZÓR

Implant ślimakowy wszczepiany jest w ślimak ucha wewnętrznego (przeczytaj artykuł Budowa ucha

INFORMATOR TECHNICZNY GE FANUC. Rezerwacja w sterownikach programowalnych GE Fanuc. Standby Redundancy najprostszy system rezerwacji

DANE UCZESTNIKÓW PROJEKTÓW (PRACOWNIKÓW INSTYTUCJI), KTÓRZY OTRZYMUJĄ WSPARCIE W RAMACH EFS

Dziedziczenie : Dziedziczenie to nic innego jak definiowanie nowych klas w oparciu o już istniejące.

INTERAKTYWNA APLIKACJA MAPOWA MIASTA RYBNIKA INSTRUKCJA OBSŁUGI

1) TUnŻ WARTA S.A. i TUiR WARTA S.A. należą do tej samej grupy kapitałowej,

Twoja droga do zysku! Typy inwestycyjne Union Investment TFI

INSTRUKCJA WebPTB 1.0

I B. EFEKT FOTOWOLTAICZNY. BATERIA SŁONECZNA

Lublin, dnia 16 lutego 2016 r. Poz. 775 UCHWAŁA NR XIV/120/16 RADY GMINY MIĘDZYRZEC PODLASKI. z dnia 29 stycznia 2016 r.

Systemy mikroprocesorowe - projekt

ARKUSZ OCENY OKRESOWEJ DLA STANOWISK PRACOWNICZYCH

Archiwum Prac Dyplomowych

OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA. wymagane minimalne parametry techniczne:

Zaawansowana adresacja IPv4

Ogólnopolska konferencja Świadectwa charakterystyki energetycznej dla budynków komunalnych. Oświetlenie publiczne. Kraków, 27 września 2010 r.

Istotne postanowienia umowy (część III) Nr R.U.DOA-IV

Twierdzenie Bayesa. Indukowane Reguły Decyzyjne Jakub Kuliński Nr albumu: 53623

Wnioskodawcy. Warszawa, dnia 15 czerwca 2011 r.

Instrukcja Obsługi STRONA PODMIOTOWA BIP

Konspekt lekcji otwartej

Nowe funkcjonalności

Transkrypt:

Adam Kra niewski Janusz Romanik Edward Golan Szymon K cik Wojskowy Instytut Ł czno ci, ul. Warszawska 22A, 05-130 Zegrze Południowe {a.krasniewski, j.romanik, e.golan, sz.kacik}@wil.waw.pl KONCEPCJA PROAKTYWNEGO MECHANIZMU ROUTINGU OPARTEGO NA ZASOBACH W ZŁÓW SIECI MANET Streszczenie: W artykule przedstawiono propozycj mechanizmu routingu uwzgl dniaj cego zasoby w złów sieci MANET. Dokonano analizy zasobów istotnych dla mechanizmu routingu oraz opisano je za pomoc metryk. Zaprezentowano sposób wyznaczania metryki globalnej oraz jej odwzorowania na warto parametru WILLINGNESS protokołu OLSR. Opisano moduły realizuj ce pomiar poziomu baterii oraz jako ci ł cza zamodelowane za pomoc narz dzia OMNET++. Przedstawione wyniki symulacji potwierdziły poprawno działania modeli. 1. WST P Sieci MANET (ang. Mobile Ad-hoc NETwork) składaj si z równorz dnych, mobilnych w złów, komunikuj cych si ze sob za pomoc wieloskokowych ł czy bezprzewodowych. Ze wzgl du na fakt, e w zły te mog porusza si i formowa odpowiednie sieci w dowolny sposób, sie taka ma tendencje do dynamicznych zmian swojej topologii [1]. Sieci MANET s pozbawione hierarchiczno ci, a tym samym cechuje je brak centralnych jednostek zarz dzaj cych czy w złów - koordynatorów [2]. W zwi zku z tym spełnienie wymaga na obsług mobilno ci i zdolno do dynamicznej rekonfiguracji wymaga wbudowania odpowiedniej logiki bezpo rednio w w zły. Sieci tego typu s u yteczne wsz dzie, gdzie wymagana jest tymczasowa i dynamicznie ustanawiana ł czno radiowa. Poza wykorzystaniem w systemach komunikacji wojskowej, sieci MANET znajduj zastosowanie w sytuacjach kryzysowych, gdy konieczne jest zorganizowanie ł czno ci na potrzeby ratownictwa medycznego, usuwania skutków powodzi, trz sie ziemi, czy innych katastrof. Niniejszy artykuł przedstawia propozycj modyfikacji mechanizmu routingu bazuj cego na protokole OLSR (ang. Optimized Link State Routing) dla sieci bezprzewodowych o ograniczonych zasobach. Zało ono, e warto metryki globalnej w zła b dzie wyznaczana na podstawie metryk składowych uwzgl dniaj cych stan naładowania baterii oraz obci enie w zła. Metryka globalna b dzie odwzorowana na warto parametru WILLINGNESS oznaczaj cego gotowo w zła do przesyłania wiadomo ci innych w złów. Zaproponowane w artykule mechanizmy uwzgl d- niaj ce zasoby w zła zostały opracowane na potrzeby projektu Wojskowe sieci odporne na uszkodzenia (MID- Net). 2. ROUTING W SIECIACH MANET Istotnym elementem systemu transmisji w sieciach MANET jest podsystem routingu pakietów, bazuj cy na okre lonym algorytmie organizowania tablic routingu w w złach sieciowych, umo liwiaj cych efektywne przekazywanie pakietów do odległego w zła mobilnego przez szereg w złów po rednicz cych w transmisji. Sieci MANET charakteryzuj si du dynamik zmian, zale no ci od ograniczonych zasobów energetycznych oraz nieprzewidywalno ci poł cze. Tradycyjne protokoły routingu zaprojektowane dla sieci przewodowych nie s w stanie zapewni wła ciwego funkcjonowania sieci MANET i w zadowalaj co krótkim czasie reagowa na zmiany poło enia elementów sieci i konfiguracji poł cze mi dzy nimi. Wymagania obliczeniowe niektórych protokołów wi si z wykorzystywaniem dodatkowych porcji energii. Zasoby energetyczne musz zapewni mo liwo transmisji danych. Specyficzne wła ciwo ci sieci MANET wymagaj zastosowania nowych metod routingu, które zapewni ich efektywne działanie. Na potrzeby bada i rozwoju protokołów przesyłania danych w sieciach MANET została powołana grupa robocza MANET organizacji IETF. Dost pne protokoły podzielono w ramach prac grupy MANET na dwie kategorie: protokoły proaktywne; protokoły reaktywne. Protokoły proaktywne (ang. pro-active) nazywane s równie protokołami table-driven, bazuj ce na aktualnych, kompletnych tabelach routingu. Utrzymuj informacje o topologii sieci i przechowuj trasy do wszystkich w złów sieci, niezale nie od ich rzeczywistego wykorzystania. Przykładem protokołu proaktywnego jest OLSR. Protokoły reaktywne (ang. reactive) nazywane s tak e protokołami routingu na danie (ang. ondemand). Protokoły te wyszukuj tras w momencie, gdy jest to konieczne. Jednym z najbardziej znanych protokołów reaktywnych jest AODV (ang. Ad-hoc On Demand Distance Vector Routing ). 3. ANALIZA ZASOBÓW W sieciach bezprzewodowych wykorzystuj cych protokół OLSR ka dy z w złów wybiera grup s siaduj cych w złów, zwanych MPR-ami (ang. Multi Point Relay), maj cych na celu retransmisj wiadomo ci steruj cych. Ka dy w zeł wybiera zestaw w złów w swoim jednoskokowym s siedztwie wykorzystuj ce ł cza symetryczne, umo liwiaj ce pokrycie całego s siedztwa dwuskokowego. W fazie przesyłania danych za pomoc tak skonstruowanych cie ek, istnieje konieczno posiadania

mechanizmów, za pomoc których mo liwa jest ocena aktualnego stanu sieci tj. jako ci transmisji na wykorzystywanych cie kach oraz reakcji sieci na aktualnie wprowadzany do niej ruch. Posiadanie tego typu informacji w czasie rzeczywistym pozwala na proaktywne sterowanie sposobem aktualnego podziału ruchu pomi - dzy u ywane cie ki. Mo e tak e uruchamia inicjowanie operacji odkrywania nowych cie ek w miar docieraj cych sygnałów o stopniowym pogarszaniu si jako ci transmisji na aktualnie wykorzystywanych. Monitorowanie zasobów sieciowych w tzw. monitoringu aktywnym wymaga u ycia dodatkowych wiadomo ci steruj cych, które dodatkowo zmniejszaj limitowane pasmo w kanale radiowym. Podej cie aktywne ma t wad, e warunki w sieci, mierzone za pomoc danych pozyskiwanych z takich pakietów kontrolnych mog nie odzwierciedla sytuacji, jaka ma miejsce w momencie przesyłania faktycznych danych u ytkownika. Komunikaty steruj ce s na ogół krótsze, jak równie prawdopodobie stwo utraty pakietu z powodu kolizji czy wyst pienie przekłamania bitów jest mniejsze. Metody pasywne, opieraj ce si na analizie wył cznie podstawowego ruchu w sieci, równie nie s optymalne. Niektóre informacje wynikaj ce z dokonywanych pomiarów, istotne z wysokopoziomowego punktu widzenia nie s faktycznie dost pne w warstwie sieci, co utrudnia adaptacj polityki routingowej do faktycznie oferowanych w danej chwili przez sie mo liwo ci. Obserwacje pasywne obarczone s tak e bł dem z racji na wysoki poziom szumów i zakłóce, obecny w kanale radiowym. 4. PROPOZYCJA METRYK Ze wzgl du na specyfik działania, dla sieci MANET opracowano dedykowane protokoły routingowe. Obecnie najpowszechniej s stosowane protokoły OLSR (proaktywne) i AODV (reaktywne). Jednak na etapie wyznaczania trasy, któr b d przesyłane pakiety, aden z tych protokołów nie bierze pod uwag zasobów w złów. Jest to jedno z powa nych ogranicze tych protokołów. W literaturze [3-6] proponowane jest np. okre lanie jako ci ł cza mi dzy dwoma w złami s siednimi (na podstawie SNR) lub monitorowanie stanu baterii. Ide działania wzbogaconego protokołu routingowego przedstawiono na poni szym rysunku. W zeł A który chce wysła pakiet do w zła G, spo ród dwóch w złów s siednich B i C wybiera ten w zeł, który zapewnia ł cze o lepszej jako ci (w zeł B). Dzi ki temu, pakiety mog by przesyłane z wi ksz szybko ci lub niezawodno ci. W analogiczny sposób w zeł B wybiera w zeł D spo ród w złów D i F. Utworzenie metryk charakteryzuj cych zasoby w - złów pozwala na uwzgl dnienie przez protokół routingowy zestawu parametrów charakterystycznych dla danego w zła/sieci. W rezultacie metryki te powinny poprawi efektywno protokołu routingowego. W sieciach, w których u ytkownicy wyposa eni s w radiostacje plecakowe i dor czne, czas pracy rodków radiowych jest ograniczony pojemno ci baterii. W celu zapewnienia jak najdłu szego czasu pracy sieci, kluczowe jest optymalne wykorzystanie tego zasobu. Mo e ono polega np. na wyborze takich w złów po rednicz cych/ retransmituj cych, których poziom naładowania baterii jest odpowiednio wysoki i pomijaniu tych w złów, których poziom naładowania baterii jest krytyczny. Mo na równie zało y sytuacj, w której cz sto od wie ania informacji o otoczeniu b dzie uzale niona od aktualnego stanu baterii. W celu wzbogacenia protokołu routingowego o informacje dotycz ce stanu baterii zaproponowano wprowadzenie czterowarto ciowej metryki, jak to przedstawiono w poni szej tabeli. Tab. 1. Metryka energetyczna Poziom naładowania baterii Metryka powy ej 75% C 4 od 50% do 75% C 3 od 25% do 50% C 2 poni ej 25% C 1 W niektórych pozycjach literaturowych proponowane jest uwzgl dnianie jako ci ł cza mi dzy dwoma w złami na etapie wyboru w zła retransmituj cego [3, 4]. Do tego celu mo na wykorzysta znajomo parametru SNR lub wyznaczan na jego podstawie szybko transmisji danych. Proponowane jest równie okrelanie jako ci ł cza na podstawie statystyki utraconych pakietów lub redniej warto ci opó nienia [5]. Propozycj metryki opisuj cej jako ł cza na podstawie zmierzonej warto ci SNR przedstawiono w Tab. 2. Tab. 2. Metryka jako ci ł cza bazuj ca na SNR Poziom sygnału Jako ł cza Metryka Niski poziom sygnału LQA 1 1 Umiarkowany poziom sygnału LQA 2 2 Silny sygnał LQA 3 3 Bardzo silny sygnał LQA 4 4 Rys. 1. Przykład sieci z wyborem cie ki przesyłania pakietów wg kryterium jako ci ł cza Okre lanie jako ci ł cza na podstawie znajomo ci parametru SNR jest dosy prostym rozwi zaniem, jednak nie uwzgl dnia ono szeregu innych czynników. Mo na zało y sytuacj, w której dwa w zły znajduj

si w niewielkiej odległo ci od siebie a zmierzona warto SNR jest wysoka. Jednak ze wzgl du na silne obci enie ruchem jednego z tych w złów, dost pna przepływno b dzie mocno ograniczona. Zatem zasadne wydaje si ł czenie metryki jako ci ł cza z metryk obci enia w zła. W literaturze zaproponowano szereg metod pomiarowych dedykowanych dla sieci bezprzewodowych [9, 10]. W sieciach opartych na technice Wi-Fi mo na dokonywa pomiaru dost pnej przepływno ci metodami pasywnymi lub aktywnymi [8,9]. Przykładowo, na potrzeby pomiaru i oszacowania dost pnej przepływno ci w sieci ad-hoc Wi-Fi wykorzystano metod pomiaru zaproponowan w [8] i rozwini to j na potrzeby wsparcia realizacji usługi VoIP [10]. Metoda ta umo liwia ocen dost pnej przepływno ci niezale nie w ka dej ze stacji dzi ki odsłuchowi całkowitego ruchu przesyłanego w sieci (tryb promiscuous) przy uwzgl dnieniu szybko ci transmisji. Pozwala ona równie na dokonanie oceny wska nika obci enia w - zła, w oparciu o bie cy pomiar nat enia ruchu wychodz cego/przychodz cego w zadanym przedziale czasu. W przypadku protokołu OLSR znajomo wska - nika obci enia w zła, niezale nie od tego czy b dzie wykonywana na podstawie liczby wysłanych/odebranych pakietów czy bitów, mo e by wykorzystana do wyznaczania warto ci wska nika WILLINGNESS. Istotny jest w tej sytuacji rozmiar okna czasowego, w którym b d dokonywane pomiary. Zbyt długi przedział czasu spowoduje u rednienie warto ci i mechanizm nie b dzie reagował na chwilowe zmiany nat enia ruchu. Je li przedział okna obserwacji b dzie zbyt krótki, pomiar b dzie zafałszowany krótkotrwałymi zmianami obci enia w zła. Do celów wst pnych bada symulacyjnych proponowane jest przyj cie okna obserwacji o warto ci równej 2 s, co odpowiada warto ci HELLO Interval (odst p mi dzy wiadomo ciami HELLO generowanymi przez protokół OLSR). Przykładowe warto ci metryk opisuj cych obci e- nie w zła przedstawiono w poni szej tabeli. Tab. 3. Metryka obci enia w zła Obci enie w zła Metryka Bardzo silne 1 Silne 2 Umiarkowane 3 Niewielkie 4 Tab. 4. Metryka jako suma wa ona dla dwóch kryteriów Nr Suma k1 w1 k2 w2 w zła wa ona 1 1 0,7 1 0,3 1 2 2 0,7 2 0,3 2 3 3 0,7 3 0,3 3 4 4 0,7 1 0,3 3,1 5 1 0,7 2 0,3 1,3 6 2 0,7 3 0,3 2,3 7 3 0,7 4 0,3 3,3 8 4 0,7 3 0,3 3,7 9 1 0,7 3 0,3 1,6 10 4 0,7 4 0,3 4 Sposób wykorzystania metryki w zła opisano poniej. Warto metryki globalnej jest odwzorowana na na warto pola WILLINGNESS, jak to przedstawiono w poni szej tabeli. Tab. 5. Odwzorowanie metryki na warto pola WILLINGNESS Warto metryki m Warto pola WILLINGNESS m < 1,2 WILL_NEVER = 0 1,2 m < 1,6 WILL_LOW = 1 1,6 m < 2,8 WILL_DEFAULT = 3 2,8 m < 3,5 WILL_HIGH = 6 3,6 m WILL_ALWAYS = 7 5. WYNIKI SYMULACJI W celu weryfikacji poprawno ci przedstawionych powy ej zało e, z wykorzystaniem narz dzia symulacyjnym OMNET++ zamodelowano dwa moduły wzbogacaj ce funkcjonalno w zła. Pierwszym z nich jest moduł odpowiadaj cy za monitorowanie stanu baterii, natomiast drugi odpowiada za monitorowanie warto ci SNR podczas odbioru ramek. 5.1. Pomiar SNR W celu pomiaru warto ci SNR w narz dziu symulacyjnym OMNET++ dokonano modyfikacji karty radiowej w modelu w zła 802.11 (Rys. 4). Propozycj współczynników wagowych (preferowanie w złów z naładowan bateri ) przedstawiono w Tab. 4. Dla wprowadzonych współczynników wagowych korzystaj c z metody eksperckiej przypisano warto ci: w1 = 0,7 dla kryterium k1 (stan baterii) w2 = 0,3 dla kryterium k2 (obci enie w zła ruchem) Spo ród w złów przedstawionych w Tab. 4, według przyj tego kryterium, najwy sz metryk posiada w zeł nr 10 (posiada bateri naładowan powy ej 75% oraz jest obci ony niewielkim ruchem). Jest to najbardziej optymalny w zeł z punktu widzenia wyboru w zła po rednicz cego. Rys. 4. Umiejscowienie MidnetRadio

Została dodana nowa klasa reprezentuj c model MidnetRadio. Aby osi gn mo liwo pomiaru wartoci SNR klasa MidnetRadio przysłania jedn metod (isreceivedcorrectly) oryginalnego modelu w której nast puje pomiar SNR przychodz cego pakietu i dopasowanie go do adresu MAC nadawcy. Dla ka dego poprawnie odebranego pakietu zapisywany jest wektor o postaci: MCC-SNR {From: ADDR_MAC, SNR: SNR_VAL} Zmienna ADRR_MAC jest adresem MAC nadawcy danej ramki a zmienna SNR_VAL to stosunek wartoci sygnału do szumu z jakim dana ramka został odebrana. Warto ci SNR mierzone s tylko dla poprawnie odebranych ramek, tzn. gdy mo liwy jest odczyt adresu MAC nadawcy. Ramki uszkodzone czy te niepoprawnie odebrane nie s przez ten moduł obsługiwane. Omawiany moduł analizuje nie tylko ramki przeznaczone dla danego odbiorcy, ale wszystkie ramki przesyłane w sieci (tryb promiscuous). Ze wzgl du na to, by mo liwe było proste przeniesie opracowanego modelu do dowolnego innego rodowiska symulacyjnego OMNET++ (bez konieczno ci ponownej kompilacji wszystkich bibliotek) zdecydowano si na dokonanie zamiany oryginalnego modelu interfejsu radiowego na model opracowany w projekcie. 5.2. Weryfikacja działania modelu odpowiedzialnego za pomiar SNR Walidacj modelu przeprowadzono na podstawie analizy wyników symulacji wykonanych zgodnie z opisanym ni ej scenariuszem. W celu łatwiejszej analizy wyniów liczb w złów ograniczono do trzech 1 nieruchomego (fixhost[0]) oraz 2 w złów mobilnych (host[0] i host[1]). W czasie rozpocz cia symulacji host[0] oraz host[1] znajdowały si w tym samym miejscu (Punkt A na poni szym rysunku). Oba hosty poruszały si wzdłu zaznaczonej na czerwono prostej (Rys. 5). Host[0] poruszał si z 4 razy wi ksz pr dko ci ni host[1]. Poło e- nie obu hostów w 75 sekundzie symulacji przedstawiono na Rys. 5. Rys. 5. Poło enie w złów w 75 sekundzie symulacji Poni ej (Rys. 6) przedstawiony został wykres warto ci SNR odczytywanych przez w zeł stacjonarny (fixhost[0]). Kolorem niebieskim oznaczone zostały warto ci SNR ramek odbieranych od host[0], natomiast kolorem czerwonym poziom SNR dla ramek od host[1]. Na podstawie wykresu mo na stwierdzi, e dla w zła host[0] wyst puj dwa maksima. Odpowiadaj one sytuacji, gdy odległo mi dzy tymi w złami jest najmniejsza. Mo na równie zaobserwowa zmian kierunku ruchu w zła host[0] w 190 sekundzie i jego powrót t sam drog. Dla niniejszej symulacji przyj to poziom graniczny poprawnego odbioru ramki SNR równy 10 db. Poni ej tej warto ci ramki nie s ju przez w zły poprawnie odbierane. Rys. 6. Wykres warto ci SNR pakietów odbieranych przez fixhost[0] na interfejsie radiowym 5.3. Monitorowanie poziomu baterii Na potrzeby bada symulacyjnych opracowano tak e moduł monitoruj cy stan baterii ka dego w zła. Model baterii implementuje opracowany w trakcie trwania bada symulacyjnych interfejs inet.battery.ibattery. Zaimplementowany model baterii MidnetBattery.ned, posiada nast puj ce parametry: nominal nominalna pojemno baterii w mah; capacity aktualna (pocz tkowa) pojemno baterii w mah; voltage napi cie baterii w V (wykorzystywane przy obliczaniu poboru mocy); multiply dodatkowy parametr pozwalaj cy na zwi kszenie poboru baterii tylokrotnie ile wynosi warto parametru, który u ywany był w celu przy pieszenia efektów wyczerpania baterii w trakcie testów symulacyjnych). W celu realizacji pomiaru poziomu baterii zamieniono model radiowy na MidnetRadio.ned (podobne rozwi zanie zastosowan w przypadku pomiaru SNR). Nowy model w momencie nadawania lub odbioru pakietu wywołuje odpowiednio jedn z metod recordtx lub recordrx. Pierwsza funkcja rejestruje nadawanie pakietu przez w zeł, druga natomiast odbiór danych. Obie metody przyjmuj takie same parametry, tj. ilo nadanych/pobranych danych i czas nadawania/odbioru. Pobierana w danym momencie moc zaimplementowana została zgodnie z poni szymi wzorami, gdzie: P TX to moc konsumowana przy nadawaniu, P RX to moc konsumowana przy odbiorze [11]: P TX mw s 1,9 size byte 454 (1) P RX mw s 0,5 size byte 356 (2) Dla ka dego w zła sieci zbierana s dane z nast - puj cymi danymi (wszystkie w mah): Capacity aktualna pojemno baterii; Used ilo wykorzystanej do tej pory energii; Actual aktualnie wykorzystywana warto energii.

W celu zobrazowania zmniejszaj cego si poziomu naładowania baterii w czasie działania sieci, dla poszczególnych w złów sieci dodano funkcj updatevisual() aktualizuj c ikon, która symbolizuje pojemno baterii (Rys. 7). 5.4. Weryfikacja działania modelu odpowiedzialnego za monitorowanie stanu baterii Moduł monitoruj cy stan baterii poddano weryfikacji w sieci zbudowanej w oparciu o 6 w złów. Cztery z nich (fixhost[0] fixhost[3]) miały stał lokalizacj, natomiast pozostałe 2 (host[0] oraz host[1]) przemieszczały si z zadan pr dko ci 10 m/s. W zbudowanym modelu sieci był uruchomiony protokół OLSR. Po pocz tkowej wymianie wiadomo ci routingowych, w zeł fixhost[0] generował pakiety UDP o stałej wielko ci 512B i przesyłał je do w zła fixhost[1]. (Rys. 7). Rys. 7. Model sieci weryfikuj cy opracowany moduł monitoruj cy stan baterii W omawianym scenariuszu transmisja danych UDP pomi dzy w złami fixhost[0] oraz fixhost[1] odbywała si z wykorzystaniem w złów po rednicz cych. W zwi zku z tym transmisja UDP była mo liwa jedynie w przypadku, gdy w zły mobilne host[0] oraz host[1] znajdowały si w takim poło eniu, e mo liwe stało si ich wykorzystanie jako w zły po rednicz ce w transmisji. Rys. 8. Pojemno baterii C dla poszczególnych w złów sieci w funkcji czasu Na podstawie powy szego wykresu mo na stwierdzi, e zu ycie baterii jest ró ne dla poszczególnych w złów badanej sieci. Wynika to z faktu, e w zły nie s tak samo obci one ruchem. W złami przenosz cymi najwi kszy ruch, a przez to ich poziom baterii jest najni szy, s w zły mobilne host[0] oraz host[1] (kolor niebieski oraz ółty na Rys. 8). W zeł fixhost[3] zachowuje najwi ksze zasoby baterii (kolor czerwony) ze wzgl du na fakt, e nie bierze udziału w transmitowaniu danych UDP, a jest jedynie obci ony ruchem routingowym. 6. PODSUMOWANIE W artykule zaprezentowano koncepcj mechanizmu routingu wiadomego zasobów w złów. Przyj to, e kluczowymi zasobami w zła sieci MANET jest stan baterii, obci enie w zła ruchem oraz jako ł cza. Opisano sposób wyznaczania metryk składowych i metryki globalnej oraz sposób jej odwzorowania na warto parametru WILLINGNESS, charakterystycznego dla protokołu OLSR. W omawianym rozwi zaniu metryka globalna opisuj ca zasoby w zła lokalnego jest wyznaczana na podstawie aktualnego stanu baterii i obci enia w zła ruchem. Zastosowanie metody współczynników wagowych pozwala na preferowanie danego zasobu, np. stanu baterii, który jest bardziej istotny w sieciach z radiostacjami plecakowymi b d dor cznymi. Znajomo jako ci ł cza mi dzy w złami b dzie wykorzystywana dodatkowo, podczas procedury wyznaczania MPRów. Zaproponowane rozwi zanie nie zaburza działania protokołu routingu, a jedynie wzbogaca go o now funkcjonalno. Zaprezentowane wyniki symulacji pozwoliły na dokonanie walidacji modeli symulacyjnych. 7. KIERUNKI DALSZYCH PRAC Kolejnym etapem realizacji prac b dzie opracowanie modułu realizuj cego automatyczne wyznaczenie metryki globalnej i jej odwzorowanie na warto parametru WILLINGNESS. Umo liwi to wykonanie bada symulacyjnych, które pozwol na ocen efektywno ci zmodyfikowanego protokołu OLSR. SPIS LITERATURY [1] M. Carvalho, Security in Mobile Ad Hoc Networks. 2008, IEEE Security & Privacy [2] T. Ciszkowski, Z. Kotulski, Reputable Communication in Anonymously Authenticated Mobile Ad Hoc Networks, 2006. [3] J. Krygier, K. Ma lanka, M. Bednarczyk, Evaluation of the multimetric proactive routing protocol implementation for mobile ad-hoc networks, The 19th International Conference on Microwave Radar and Wireless Communications (MIKON), 2012 [4] S. Singh, M. Woo, C. S. Raghavendra, Power- Aware Routing in Mobile Ad Hoc Networks [5] J. Krygier, K. Ma lanka, M. Bednarczyk, Koegzystencja protokołów routingu warstwy 2 oraz 3 w mobilnych sieciach bezprzewodowych opartych na standardzie IEEE 802.11b/g, KKRiT, 2009

[6] Y. Huang, S. Bhatti, S. Sorensen, Reducing Neighbour Detection Latency in OLSR, The 18th Annual IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC 07) [7] J. Cao, W. Wu, A Multimetric QoS Routing Metod for Ad hoc Network, The 4 th International Conference on Mobile Ad-hoc and Sensor Networks [8] Sarr C., et al. A node-based available bandwidth evaluation in IEEE 802.11 ad-hoc networks, International Journal of Parallel, Emergent and Distributed Systems, vol. 21, 2006 [9] Romanik J., Gajewski P., Jarmakiewicz J., A Resource Management Strategy to Support VoIP across Ad hoc IEEE 802.11 Networks, ThinkMind Digital Library, Proceedings of The Fourth International Conference on Communication Theory, Reliability and Quality of Service, April 17-22, 2011, Budapest, Hungary [10] Romanik J., Gajewski P., Jarmakiewicz J., Mechanizm prognozowania poziomu wykorzystania kanału dla wspomagania usług VoIP w sieciach ad-hoc Wi-Fi, Przegl d Telekomunikacyjny i Wiadomo ci Telekomunikacyjne, nr 6/2010 [11] L.M. Feeney, Nilsson M., Investigating the Energy Consumption of a Wireless Ad Hoc Networks in Ad hoc Networking Environment