Minimum Energy Broadcasting and Multicasting in Wireless Ad Hoc Networks
In letzter Zeit bekommt „wireless ad hoc networks“ immer grossere Ausbreitung in der Praxis,
insbesondere in Situationen, wo es zeitweilig eine Infrastruktur erforderlich ist und kein grundlegendes
zentralisiertes System vorhanden ist.
In diesem Fall gibt es viele einzelne Stationen, die uber eine gerichtete Antenne verfugen.
Jede solche Station (Knoten) verfugt uber eine begrenzte Stromversorgung
(Z.B. Batterie mit begrenzter Kapazitat).
In solchen „wireless ad hoc networks“ ist die Minimierung des gesamten Energieverbrauchs
beim Vereinigung von allen Stationen bei Broadcasting, oder einigen Stationen bei Multicasting eine wichtige Aufgabe. Es ist eine grundlegende
Bedingung, um Gesamtlaufzeit des Networks zu verlangern.
In unserem Fall werden wir typische “source-initiated” BroadCasting (one-to-all) und
Multicasting(one-to-many) Kommunikationsproblemen behandeln. Und dann den
Vorteil von gerichteten Antennen im Vergleich mit „omnidirectional“(in alle
Richtungen gerichtete Antennen) in der Networkbildung betrachten…
Also bei uns gibt es ein Quelleknoten und eine Menge von Empfanger-Knoten. Alle
Knoten haben feste X und Y Koordinaten.
Jedes Knoten hat eine Menge von Einschrankungen:
• ein Knoten verfugt uber eine begrenzte Stromkapazitat. Da es ein
Zusammenhang zwischen Energieverbrauch und Radius des Sendesignals
existiert, hat ein Knoten auch den maximal erlaubten Senderadius.
• Knotenenergie = (Senderadius^alpha) * Sendewinkel / 360°,
wobei alpha - die Energieverlustexponente ist.
• Wenn ein Knoten nicht „omnidirectional“ ist, dann hat die Antenne einen
minimalen Sendewinkel.
Anhand dieser Einschrankungen und Knotenkoordinaten werden wir ein optimales
Netzwerk mit Hilfe von verschiedenen Algorithmen (MST, BIP, MIP, SWEEP und
BeamReduction) berechnen, und in eine Log-Datei abspeichern, indem wir
nacheinander einzelne Schritte in die Datei schreiben werden.
Als nachstes werden wir eine, durch einen bestimmten Algorithmus erstellte, Log-
Datei einlesen und visualisieren. In einem graphischen Interface wird der Ablauf
eines bestimmten Algorithmus schrittweise graphisch dargestellt, so dass man
anschaulich folgen kann, wie ein Netzwerk erstellt wird.
