SimDTN: um simulador de código aberto para redes móveis sem fio tolerantes a atrasos e desconexão

Resumo

Este artigo apresenta o SimDTN, um novo simulador para redes móveis sem fio tolerantes a atrasos e desconexões. O objetivo principal é disponibilizar à comunidade científica um simulador alternativo, de código aberto, capaz de implementar alguns dos principais algoritmos de roteamento, modelos de mobilidade, regras de borda e métricas de conectividade. O SimDTN possibilita a simulação do comportamento de dispositivos móveis dentro de uma área pré-definida, cujos movimentos dos nós podem ser gerados por meio de modelos de mobilidade previamente estabelecidos ou por movimentações reais capturadas via GPS. As simulações permitem o uso dos seguintes modelos de mobilidade sintéticos: Random Waypoint, Random Walk e Smooth Random. Quando os nós alcançam os limites da área de simulação, as regras de borda disponíveis incluem Bounce, Delete and Replace e Wrap Around. O simulador implementa protocolos de roteamento como Primeiro Contato, Prophet, Epidêmico e Spray and Wait, os quais têm como objetivo maximizar a taxa de entrega de dados na rede, minimizar o atraso de transmissão fim a fim e limitar a sobrecarga de dados. Após o término das simulações, com base na topologia da rede, são gerados resultados referentes às seguintes métricas de conectividade: grau médio, quantidade de nós isolados, coeficiente de clusterização médio, número de componentes conexas e duração média dos enlaces. Além disso, o SimDTN gera automaticamente representações gráficas a partir dos dados obtidos nas simulações. Os resultados apresentados neste estudo derivam da análise de desempenho dos protocolos de roteamento implementados em uma topologia de rede veicular, cujos movimentos foram obtidos a partir de traços reais capturados via GPS na cidade de Muriaé, no estado de Minas Gerais, sudeste do Brasil. Por fim, destaca-se que o SimDTN permite a inclusão de novos protocolos de redes e a abertura direta de traços capturados de movimentações reais, tornando-o adequado para a avaliação de topologias de movimentação e novos algoritmos. Com base em pesquisas realizadas com alunos, professores e pesquisadores que utilizam o simulador, concluiu-se que ele apresenta uma interface simples, intuitiva e didática, sendo bem aceito pela comunidade acadêmica.