Евгений Наградов / Ксения Блажевич, 3 курс, opt-sem

На этом форуме публикуются и уточняются постановки задач студентам, а также отслеживается ход их выполнения

Модератор: staff

Закрыто
Бычков Иван
Аспирант
Сообщения: 179
Зарегистрирован: 23 сен 2008 01:19 pm

Евгений Наградов / Ксения Блажевич, 3 курс, opt-sem

Сообщение Бычков Иван »

Тема работы.
Исследование эффективности алгоритмов маршрутизации, применяемых в сенсорных сетях

Цель работы:
Реализовать средство оценки эффективности алгоритмов маршрутизации, применяемых в сенсорных сетях, позволяющее оцень эффективость (по критериям энергопотребления узлов и характеристикам доставки данных) различных алгоритмов в зависимости от характеристики топологии сети и потока отказов узлов сети. Средство может быть реализовано как с нуля, так и на базе существующей системы моделирования сенсорных сетей.

Список исследуемых алгоритмов выбирается научным руководителем (на данный момент наибольший интерес представляют алгоритмы, основанные на разделении ролей узлов, например ASCENT, а так же алгоритмы, основанные на кластеризации. + LEACH, PEGASIS). Выбранные алгоритмы требуется реализовать в рамках системы моделирования и провести исследование их эффективности.

План работы:
1. Выполнить обзор существующих средств моделирования сенсорных сетей
2. Выбрать средство моделирования на основании обзора
3. Реализовать набор алгоритмов маршрутизации в рамках выбранного средства моделирования
4. Провести исследование эффективности реализованных алгоритмов
Ксения Блажевич
Выпускник
Сообщения: 2
Зарегистрирован: 18 дек 2008 04:56 pm

Сообщение Ксения Блажевич »

Отчет о работе за пятый семестр 2008-2009 учебного года

Тема работы
Исследование эффективности алгоритмов маршрутизации, применяемых в сенсорных сетях

Актуальность
Существует класс сенсорных сетей со стационарными узлами и ограниченным энергопотреблением, осуществляющих сбор данных с датчиков и передачу собранных данных на сток за требуемое время. Для сетей данного класса актуальна задача оценки эффективности алгоритмов маршрутизации для последующего сравнения алгоритмов между собой. Поскольку физические устройства недоступны, то возникает задача оценки эффективности алгоритмов посредством моделирования сенсорной сети.
На данный момент существует множество сред моделирования работы сенсорных сетей, различных по способу моделирования работы сети, способу задания входных данных, структуре узла, набору реализованных компонент, алгоритмов маршрутизации и т.д. В связи с этим существует проблема выбора среды моделирования, максимально корректно воспроизводящей функционирование сетей рассматриваемого класса (в частности, моделирующие коллизии при передаче данных и возможную асимметричную связность сети) и обладающую высокой скоростью функционирования и поддерживающей возможность ее доработки. На основании проведенных в среде моделирования тестов алгоритмы маршрутизации будут сравниваться.
Для алгоритмов маршрутизации, применимых для сетей данного класса, далее будут рассматриваться следующие критерии эффективности: время доставки данных от узла до стока (в случае сенсорных сетей, применяемых для обнаружения пожара, данный критерий является существенным), потери данных при передаче, и энергопотребление узлов сети.

Цели курсовой работы:
1. Разработка средства для оценки эффективности алгоритмов маршрутизации для сенсорных сетей на основе существующих сред моделирования сенсорных сетей
2. Оценка эффективности алгоритмов маршрутизации

Задачи курсовой работы:
1. Изучение примеров применения сенсорных сетей, применяемых алгоритмов маршрутизации и протоколов доступа к каналу
2. Обзор существующих сред моделирования сенсорных сетей
3. Выбор среды моделирования на основании обзора и ее доработка согласно требованиям
4. Реализация алгоритмов маршрутизации (на данный момент выбраны DMAC и LEACH) в рамках выбранной среды моделирования
5. Исследование эффективности реализованных алгоритмов маршрутизации на различном наборе входных данных

Текущие результаты
по первому пункту
Были рассмотрены примеры реализации сетей, относящихся к рассматриваемому классу (в частности, сеть обнаружения пожаров, сеть мониторинга состояния ледников и сеть детекторов движения) и примеры алгоритмов маршрутизации, применяемые в сенсорных сетях (SMAC, DMAC, LEACH, PEGASIS)
В связи с тем, что средство для оценки эффективности функционирования алгоритмов маршрутизации предполагается строить на основе существующего средства моделирования сенсорных сетей, были выбраны следующие требования к средству моделирования:
• Возможность получения данных о времени доставки, потерях и энергопотреблении узлов;
• Возможность задания входных данных (расположение узлов в сети, параметры узлов, потоки данных от датчика, поток отказов при передаче данных);
• Корректное моделирования функционирования сети в целом и отдельных узлов сети в контексте рассматриваемого класса сетей (моделирование таких событий как коллизии при передаче данных и рассинхронизация работы узлов).
• Возможность замены алгоритмов маршрутизации без изменения самой среды моделирования и параметров сети в ней;
• Высокое быстродействие.
На основании статей, посвященных моделированию сенсорных сетей и сравнению сред моделирования, был составлен список сред моделирования для дальнейшего рассмотрения и сравнения. Выбраны среды NS-2, TOSSIM, SENSE, DiSenS, JiST, GloMoSim, Avrora.

по второму пункту
На данный момент рассмотрены следующие среды имитационного моделирования сенсорных сетей: NS-2, TOSSIM, SENSE и DiSenS. Критериями рассмотрения являлись:
• способ описания алгоритмов функционирования узла (опрос датчиков, алгоритм маршрутизации, протоколы доступа к каналу) в среде моделирования;
• реализованные алгоритмы маршрутизации и протоколы доступа к каналу;
• способ моделирования передачи данных между узлами, в частности, способ моделирования коллизий при передаче данных и моделирования связности сети;
• способ моделирования энергопотребления узлов;
• способ описания потока входных данных от датчиков узлов сети;
• быстродействие среды моделирования;
• сложность доработки среды для реализации перечисленных выше требований.
По результатам рассмотрения сред в процессе написания находится обзор.

Что планируется делать дальше
1. Рассмотреть среды JiST, GloMoSim, Avrora по перечисленным выше критериям
2. Выбор среды моделирования на основании обзора и доработка выбранной среды
3. Реализация алгоритмов LEACH и DMAC в рамках выбранной среды моделирования
4. Исследование эффективности реализованных алгоритмов

Литература
1. Levis P., Lee N., Welsh M. TOSSIM: Accurate and Scalable Simulation of Entire TinyOS Applications. [PDF] (http://www.cs.berkeley.edu/~pal/pubs/to ... nsys03.pdf)
2. Levis P., Lee N. TOSSIM: A Simulator for TinyOS Networks. [PDF] (http://www.cs.berkeley.edu/~pal/pubs/nido.pdf)
3. The Network Simulator - ns-2 [HTML] (http://www.isi.edu/nsnam/ns/)
4. Altman E., Jimenez T. NS Simulator for beginners. [PDF] (http://www-sop.inria.fr/maestro/personn ... -NS/n3.pdf)
5. Chen G., Branch J., Pflug M.J. SENSE: A WIRELESS SENSOR NETWORK SIMULATOR. [PDF] (http://www.cs.rpi.edu/~szymansk/papers/wpcn.04.pdf )
6. Szymanski B.K. , Chen G. Sensor Network Component Based Simulator. [PDF] (http://cgi2.cs.rpi.edu/~szymansk/papers/crc06.pdf)
7. Sriporamanot T., Liming G. Wireless Sensor Network Simulator. [PDF] (https://dspace.hh.se/dspace/bitstream/2 ... c%20GL.pdf)
8. Wen Y., Wolski R., Moore G. DiSenS: Scalable Distributed Sensor Network Simulation. [PDF] (http://www.cs.ucsb.edu/research/tech_re ... 005-30.pdf)
9. Curren D. A Survey of Simulation in Sensor Networks [PDF] (http://www.cs.binghamton.edu/~kang/teac ... /david.pdf)
10. Karl M. A Comparison of the architecture of network simulators NS-2 and TOSSIM. [PDF] (http://www.ipvs.uni-stuttgart.de/abteil ... n/karl.pdf)
Последний раз редактировалось Ксения Блажевич 21 дек 2008 03:05 pm, всего редактировалось 1 раз.
Алексей Качалин
Сотрудник
Сообщения: 136
Зарегистрирован: 07 сен 2004 04:38 pm

Сообщение Алексей Качалин »

По отчету невозможно сделать выводов ни о состоянии дел Вашей курсовой работы, ни об объемах проделанной работы.

Что значит "рассмотрены"? Критерии, выводы?
Какие критерии выбраны? для чего? почему? к какому средству? моделирования чего?

Я уже даже не говорю, о том, что в отчете нет ни слова о том в чем проблема и есть ли она вообще, о том какие алгоритмы маршрутизации рассматриваются также ни слова и т.д.
Ксения Блажевич
Выпускник
Сообщения: 2
Зарегистрирован: 18 дек 2008 04:56 pm

Сообщение Ксения Блажевич »

Отчет был обновлен и исправлен.
Закрыто