Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Entwicklung von Bewegungsmodellen für die realitätsnahe Simulation mobiler Ad-hoc Netzwerke

Development of mobility models for realistic simulation of mobile ad hoc networks
 
: Bormuth, Philipp
: Ebinger, Peter

Furtwangen, 2009, 121 S.
Furtwangen, Hochschule, Master Thesis, 2009
Deutsch
Master Thesis
Fraunhofer IGD ()
mobile ad-hoc networks (MANETs); mobility; simulation and modeling

Abstract
Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung von Mobilitätsmodellen für die realitätsnahe Simulation mobiler Ad-hoc-Netzwerke (MANETs). Das Hauptziel ist die Simulation von Nutzergruppen, die aus mehreren (5-10) Personen bestehen. Szenarios mit Gruppen dieser Größe finden sich z.B. in taktischen Netzen militärischer Anwendungen. Auch neueren Modelle betrachten die Simulation des Gruppenverhalten nur sehr eingeschränkt oder sie sind übermäßig vereinfachend, so dass diese Modelle keine qualitative Auswertung erlauben und kein Vergleich des simulierten Verhalten mit einer realen MANET-Umgebung möglich ist. Komplexere Modelle mit größerer Genauigkeit wurden vor allem für die Simulation von Fahrzeuge-zu-Fahrzeug-Netzen (VANETs) entwickelt. Diese Modelle sind von eingeschränktem Nutzen für die Simulation der Mobilität von Fußgängern, da sich die Bewegung von Fahrzeugen stark unterscheiden, insbesondere in Bezug auf die Geschwindigkeit und die Ausdehnung des zugänglichen Bereich. Darüber hinaus sind die neueren Bewegungsmodelle zunehmend komplex und daher schwer zu verstehen und anzuwenden.
Daher ist es das Ziel der Diplomarbeit herauszufinden, ob es möglich ist ein (Gruppen-)Bewegungsmodell für Fußgänger zu erstellen, das leicht verständlich und nutzbar ist, aber trotzdem ein hinreichend hohes Maß an Detailtreue in Bezug auf das Gruppenverhalten bietet. Um dieses Ziel zu erreichen werden Techniken der Schwarmintelligenz angewendet, da die Kerngedanken der Schwarmintelligenz eine gute Grundlage zur Lösung der dargestellten Probleme bieten. Des Weiteren werden die Leistungsfähigkeit und die Qualität der Simulationsergebnisse von bestehenden Modellen und von dem neu geschaffenen Modell bewertet und miteinander verglichen.

 

The thesis deals with the development of mobility models for realistic simulation of mobile ad hoc networks (MANETs). The main topic is the simulation of user groups, which consist of several (5-10) individuals. Scenarios with groups of that size include, for example tactical networks in military applications. Recent models have paid limited attention to the simulation of group behavior, or, have been overly simplistic, such that model behavior has not allowed qualitative assessment and comparison of the simulated MANET with real world performance. Advanced models, with sufficient level of detail, have mostly been developed for simulation of vehicular ad-hoc networks (VANETs). These models are of limited use for simulating pedestrian motion, which differs a lot from vehicle motion, especially concerning speed and the navigable area. Additionally recent models have become increasingly complex and are therefore hard to understand and use.
Therefore, the goal of the thesis is to find out if it is possible to create a pedestrian (group) mobility model, which is easily understandable and useable, but offers a sufficiently high level of detail regarding the simulated group behavior. In order to reach this goal swarm intelligence techniques are applied since the core ideas of swarm intelligence are a good basis to solve the stated problems. Furthermore the performance and the estimated simulation quality of existing models as well as the newly created model are assessed and compared against each other.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-93805.html