Análise de padrões de mobilidade utilizando redes de autômatos estocásticos

Abstract

Muitos trabalhos sobre a análise de desempenho de Redes Ad Hoc podem ser encontrados na literatura. Estas análises podem ser através de ferramentas de simulação ou por métodos analíticos, como formalismos markovianos ou sistemas de equações. A movimentação é um fator determinante no desempenho de Redes Ad Hoc e, para possibilitar esta análise, foram criados padrões de movimentação para modelar o comportamento dos dispositivos de rede (os nodos). Neste trabalho são descritos alguns padrões de movimentação existentes na literatura, sendo os padrões Random Waypoint e Random Direction estudados em mais detalhes. São propostos modelos para representar e analisar estes dois padrões, utilizando o formalismo markoviano de Redes de Autômatos Estocásticos, possibilitando uma análise detalhada da Distribuição Espacial de Nodos de acordo com as possíveis variações destes padrões. Algumas das variações considerados nesta modelagem: velocidade, tempo de pausa, tamanho dos movimentos, escolha de caminho. A consistência destes modelos é avaliada comparando os resultados obtidos com outros resultados da literatura, demonstrando um satisfatório grau de proximidade entre os resultados.

Several studies about the performance analysis of Ad Hoc Networks can be found in the literature. These analyses use simulation tools or analitycal methods, such Markovian models or equation systems. The mobility is a deterministic factor in the performance of Ad Hoc Networks and, to make possible these analyses, several mobility models are proposed in the literature. In this work some existing mobility models found in the literature are described, and the Random Waypoint and Random Direction models are studied in more detail. Models are proposed to represent and analyze these two mobility models, using the Markovian formalism of Stochastic Automata Networks, making possible a detailed analysis of the Spacial Node Distribution in accordance to the possible variations of these mobility models. Some of the variations considered in this modeling are: speed, pause time, size of moves, routing strategies. The consistency of the results achieved is evaluated comparing with other results from the literature, demonstrating a satisfactory degree of precision.