Artigo

VALIDAÇÃO DO SIMULADOR PARA REDES SEM FIO USANDO WOLFRAM MATHEMATICA - MÓDULO ANALÍTICO

CARVALHO, Jose Augusto Da Silva de1; PELLENZ, Marcelo Eduardo3; SOARES, Hugo Aguiar De Souza Nicolli3; JAMHOUR, Edgard2;

Resumo

Introdução:Este trabalho contribui para o desenvolvimento e validação de uma ferramenta inovadora para o planejamento ótimo e a previsão de desempenho de redes de comunicação sem fio utilizando a tecnologia Wolfram Mathematica. Esta ferramenta está sendo desenvolvida pelo grupo de pesquisa de redes e de telecomunicações do PPGIA (Programa de Pós-Graduação em Informática) da PUCPR. A ferramenta é composta de dois módulos principais: o módulo analítico que utiliza modelos matemáticos para previsão do comportamento da rede e um módulo de simulação baseada em eventos.

Objetivo:O objetivo deste projeto de pesquisa é validar o planejamento e as previsões de desempenho feitas pelo módulo analítico da ferramenta. A validação é feita testando as redes planejadas pelo modo analítico através de simuladores de rede comumente usados em trabalhos científicos, como o NS-2.

Metodologia:O método de validação consiste em gerar topologias de redes de sensores usando a ferramenta proposta. A topologia inclui o posicionamento dos nós, o nível de potência dos rádios e as rotas de comunicação entre os nós da rede. Ela inclui também a taxa máxima possível de transmissão que cada nó pode enviar para um nó coletor central. Essa configuração é exportada automaticamente para o simulador NS-2, e uma simulação é realizada. Os níveis de perdas de pacote e atraso são então analisados para verificar se o planejamento de capacidade feito pela ferramenta proposta foi feito corretamente.

Resultados:Este projeto alcançou como resultado a integração entre a ferramenta desenvolvida e o NS-2. É possível criar redes otimizadas facilmente utilizando a interface gráfica avançada da ferramenta desenvolvida e gerar automaticamente arquivos na linguagem TCL usados pelo NS-2. Também é possível importar os resultados gerados pelo NS-2 para o ambiente Wolfram Mathematica para consolidação e análise gráfica dos resultados.

Conclusões:Em geral, a capacidade prevista pela ferramenta foi comprovada pelo NS-2, pois a perda de pacotes foi pequena para a maioria dos nós da rede. Contudo, alguns nós apresentaram desempenho abaixo do esperado devido ao fenômeno de nós escondidos não capturado pelo modelo analítico, que adota a hipótese de escalonamento perfeito.

Palavras-chave:Comunicação sem fio. Redes de Sensores. IoT. Simulação.

Legendas

    1. Estudante
    2. Orientador
    3. Colaborador