Tese de mestrado. Redes e Serviços de Comunicação. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:03:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7159_1.pdf: 780266 bytes, checksum: d215ef6457b312a76d4b1d49015489c7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / A literatura de redes de computadores apresenta uma ampla diversidade de modelos de mobilidade que envolve diferentes mecanismos de representação de movimentos. Os modelos de mobilidade descrevem o comportamento do deslocamento de um indivíduo ou de um grupos deles. Nesta dissertação será apresentado um modelo de mobilidade que se mostrou adequado à descrição do comportamento de locomoção individual de usuários de serviços de telefonia sem fio, após uma revisão crítica da bibliografia existente. Para este modelo é proposto um mecanismo de transmissão e propagação de mensagens. Do ponto de vista da estatística computacional, será a mostrada uma implementação que permite fazer simulações do modelo com o objetivo de medir características que, analiticamente, são difíceis de serem mensuradas. Mostra-se um estudo de caso aplicado ao comportamento de usuários de celulares em ambientes fechados, como o de um shopping center, e à distribuição de mensagens. A distribuição temporal da informação é avaliada com uma experiência de Monte Carlo

Submitted by Matheus Alves Bulhoes (matheus.bulhoes@ufpe.br) on 2015-05-12T14:36:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Luis_Final.pdf: 2794061 bytes, checksum: ca38ae8cdb5e52a8b28f84163a66bc6b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-12T14:36:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação_Luis_Final.pdf: 2794061 bytes, checksum: ca38ae8cdb5e52a8b28f84163a66bc6b (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / Redes emergenciais são redes móveis utilizadas em cenários de catástrofes onde os meios de transmissão convencionais estão usualmente comprometidos. Neste contexto o estabelecimento de uma MANET (Mobile Ad Hoc Network) é a solução mais indicada para suprir a comunicação entre as equipes de resgate e organizações competentes. Atualmente existe uma gama de trabalhos que, através de simulações, avaliam o desempenho de protocolos de roteamento em cenários variados, alguns de desastres. O cenário apresentado por este trabalho é específico de uma situação de desastre, similar a uma ocorrência de deslizamento de terra. Acontecimentos como esse criam um ambiente com características particulares e, o roteamento usado deveria suprir da melhor forma esses fatores únicos. Portanto, este trabalho apresentou uma hipótese que o roteamento baseado em zonas pode ser a melhor escolha para o cenário proposto. Foi desenvolvido um novo protocolo com base no já existente Zone Routing Protocol e comparado através de métricas de desempenho com os protocolos AODV e DSDV, além do próprio ZRP. Ainda, objetivando modelar uma mobilidade mais condizente com a apresentada pelas equipes de resgate, foi desenvolvida uma adaptação do "disaster mobility model" para junto com o cenário sumarizar as características únicas desse ambiente e gerar simulações mais realistas. As simulações foram feitas com uma variação do número de nós entre os cenários, e a comparação dos protocolos foi analisada pelos valores atingidos por eles nas simulações em métricas de desempenho. Os resultados mostraram que o novo protocolo foi bastante superior ao seu original em todas as métricas, atingindo também um desempenho semelhante ou melhor que o AODV e o DSDV em packet delivery ratio, end to end delay e routing overhead. Dessa forma, concluiu-se que o novo protocolo desenvolvido alcançou seu objetivo, se tornando, entre os protocolos testados, uma opção viável para roteamento em redes emergenciais críticas.

Com base em três modelos de mobilidade MapBasedMovement, RandomWayPoint e RandomWalk presentes no simulador The One, sugerimos e discutimos vários modelos es- tocásticos para mobilidade. Primeiramente, a dinâmica das unidades móveis é reduzida a um processo chamado grafo dinâmico, de forma que a configuração espacial das unidades móveis em cada instante de tempo está resumida em um grafo. Os vértices desse grafo são unidades móveis e não mudam conforme o tempo: consideramos um sistema fechado, as unidades não desaparecem e não aparecem novas. O elo entre duas unidades (vértices) em um instante de tempo significa um contato neste instante (a distância entre as unidades é menor que um raio de contato), assim o conjunto de elos muda durante a evolução do sistema. Em seguida, modelamos a evolução do grafo dinâmico como um conjunto de pro- cessos aleatórios binários de forma que cada componente do processo está associada com um par de unidades móveis indicando presença ou ausência de contato entre elas. Três componentes principais constroem o processo: (i) distribuição de tempo de intercontato, (ii) distribuição de tempo de contato, e (iii) independência/interação entre as unidades. Nesta Tese mostramos teoricamente e através de simulações como escolher todos os três componentes para três modelos de mobilidade mencionados acima na situação de baixa densidade de unidades móveis, chamado DTNs (Delay Tolerant Networks). Considerar a modelagem da mobilidade desse ponto de vista é novo e não existe na literatura, até onde sabemos. Existe uma discussão na literatura sobre o tempo de intercontato, mas não conhecemos os resultados e discussão sobre a distribuição do tempo de contato e a interdependência de processos de contatos. / Based on three mobility models MapBasedMovement, RandomWayPoint and Ran- domWalk present on The One Simulator we suggest and discuss various stochastic mo- dels for mobility. First the dynamics of mobile units is reduced to process called dynamic graph, so that the spatial configuration of mobile units in every moment of time is sum- med up in a graph. The vertices of this graph are mobile units and do not change with the time: consider a closed system, the units dont disappear and not appear new. The link between two units (vertices) in an instant of time means a contact right now (dis- tance between the units is less that the radius contact). So the set of links changes during the system evolution. As a second step, the evolution of dynamic graph model as a set of random processes. Each process component is associated with a pair of mobile units indicating presence or absence of contact between them. Three major components build process: (i) distribution of intercontact time , (ii) distribution of contact time, and (iii) Independence interaction between units. In this work we show theoretically and by si- mulation how to choose all three components for three mobility models mentioned above on the situation of low density of mobile units, called DTNs (Delay Tolerant Networks). Consider the mobility modeling from that point of view is new and does not exist in the literature for our knowledge. There is a discussion in the literature about the intercontact time, but we dont know the results and discussion on the distribution of contact time and the interdependence of contact process.

Com base em três modelos de mobilidade MapBasedMovement, RandomWayPoint e RandomWalk presentes no simulador The One, sugerimos e discutimos vários modelos es- tocásticos para mobilidade. Primeiramente, a dinâmica das unidades móveis é reduzida a um processo chamado grafo dinâmico, de forma que a configuração espacial das unidades móveis em cada instante de tempo está resumida em um grafo. Os vértices desse grafo são unidades móveis e não mudam conforme o tempo: consideramos um sistema fechado, as unidades não desaparecem e não aparecem novas. O elo entre duas unidades (vértices) em um instante de tempo significa um contato neste instante (a distância entre as unidades é menor que um raio de contato), assim o conjunto de elos muda durante a evolução do sistema. Em seguida, modelamos a evolução do grafo dinâmico como um conjunto de pro- cessos aleatórios binários de forma que cada componente do processo está associada com um par de unidades móveis indicando presença ou ausência de contato entre elas. Três componentes principais constroem o processo: (i) distribuição de tempo de intercontato, (ii) distribuição de tempo de contato, e (iii) independência/interação entre as unidades. Nesta Tese mostramos teoricamente e através de simulações como escolher todos os três componentes para três modelos de mobilidade mencionados acima na situação de baixa densidade de unidades móveis, chamado DTNs (Delay Tolerant Networks). Considerar a modelagem da mobilidade desse ponto de vista é novo e não existe na literatura, até onde sabemos. Existe uma discussão na literatura sobre o tempo de intercontato, mas não conhecemos os resultados e discussão sobre a distribuição do tempo de contato e a interdependência de processos de contatos. / Based on three mobility models MapBasedMovement, RandomWayPoint and Ran- domWalk present on The One Simulator we suggest and discuss various stochastic mo- dels for mobility. First the dynamics of mobile units is reduced to process called dynamic graph, so that the spatial configuration of mobile units in every moment of time is sum- med up in a graph. The vertices of this graph are mobile units and do not change with the time: consider a closed system, the units dont disappear and not appear new. The link between two units (vertices) in an instant of time means a contact right now (dis- tance between the units is less that the radius contact). So the set of links changes during the system evolution. As a second step, the evolution of dynamic graph model as a set of random processes. Each process component is associated with a pair of mobile units indicating presence or absence of contact between them. Three major components build process: (i) distribution of intercontact time , (ii) distribution of contact time, and (iii) Independence interaction between units. In this work we show theoretically and by si- mulation how to choose all three components for three mobility models mentioned above on the situation of low density of mobile units, called DTNs (Delay Tolerant Networks). Consider the mobility modeling from that point of view is new and does not exist in the literature for our knowledge. There is a discussion in the literature about the intercontact time, but we dont know the results and discussion on the distribution of contact time and the interdependence of contact process.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:06:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5631.pdf: 1787133 bytes, checksum: c363525148fa6a5fe71608e7a8ffcf4c (MD5) Previous issue date: 2012-09-28 / Universidade Federal de Sao Carlos / The Wireless Sensor Networks (WSNs) and Mobile Wireless Sensor Networks (MWSNs) are being increasingly used by different applications, such as monitoring of animals, monitoring of vital signs, environmental monitoring, surveillance and protection of critical infrastructure, leaking gas, among many others. Some of these applications are already making use of mobile sensor nodes, such as underwater monitoring, precision agriculture, among many others. Due to restricted resources of sensor nodes, especially in relation to energy consumption, the development for solutions based on WSN and MWSN becomes limited. The use of mobile sensor nodes, which typically has more computational resources, power and communication, can help to reduce the energy consumption of fixed nodes, increasing the lifetime of the network. Networks that use mobile sensor nodes (fixed and mobile) with different types of hardware are called Wireless Sensor Networks Heterogeneous Mobile. This paper presents the RAHMoN (Routing Algorithm for Heterogeneous Mobile Networks), which makes use of data aggregation technique to reduce the traffic transmissions on the network, hierarchy of nodes (clustering), and use of sensor nodes (fixed and mobile) that collaborate to deliver data to a sink node at high speed. In RAHMoN, the network is configured using the techniques of inundation (flooding) and inundation reverse (reverse flooding) to collect the fixed position of sensor nodes and form an adjacency matrix. This matrix helps to build routes for data delivery to the sink and is stored in the mobile sensor nodes. Results show that our solution can guarantee a high packages delivery rate, low latency and reduce the delay of packet delivery. The solution was compared with the WHISPER, present in the literature and also focused on the delivery of data to sink node at high speed. / As Redes de sensores sem Fio (RSSFs) e Redes de Sensores Sem Fio Móveis (RSSFMs) estão sendo cada vez mais utilizadas por diferentes aplicações, tais como: monitoramento de animais, monitoramento de sinais vitais, monitoramento ambiental, vigilância e proteção de infraestruturas críticas, vazamento de gás, dentre inúmeras outras. Algumas dessas aplicações já fazem uso de nós sensores móveis. Devido aos recursos restritos dos nós sensores, principalmente em relação ao consumo energético, o desenvolvimento de soluções baseadas em RSSF e RSSFM torna-se limitado. O uso de nós sensores móveis, que tipicamente têm mais recursos computacionais, de energia e de comunicação, pode ajudar a reduzir o consumo de energia dos nós fixos, aumentando o tempo de vida da rede. Redes que utilizam nós sensores (fixos e móveis) com diferentes tipos de hardware são denominadas Redes de Sensores Sem Fio Móvel Heterogênea. Neste trabalho é apresentado o RAHMoN (Routing Algorithm for Heterogeneous Mobile Networks), que faz uso da técnica de agregação de dados para reduzir o tráfego de transmissões na rede, da hierarquização de nós (clustering), da utilização de nós sensores (fixos e móveis) e de um sink em alta velocidade. No RAHMoN, a rede é configurada utilizando flooding e flooding reverse para coletar a posição dos nós sensores fixos e formar uma matriz de adjacência. Essa matriz auxilia na construção de rotas durante a entrega dos dados para o sink e será armazenada nos nós sensores móveis. Resultados de avaliação mostram que a nossa solução consegue garantir uma alta taxa de entrega de pacotes, diminuir a latência e reduzir o atraso de entrega dos pacotes. A solução foi comparada com o WHISPER, presente na literatura e também voltado à entrega de dados para o nó sink em alta velocidade.