Simulation and performance evaluation of a topology control algorithm in NS2

Abstract

Energieeffizienz und Fehlertoleranz sind wichtige Probleme in heutigen drahtlosen Ad-hoc Netzwerken. Toplogy Control stellt hierbei einen Basisdienst solcher Netzwerke dar und gewinnt damit zunehmend an Bedeutung. Diese Arbeit befasst sich mit der Implementierung eines solchen Topology Control Algorithmus, des Thallner Algorithmus, im Netzwerksimulator NS2, mit dessen Hilfe die Effizienz näher untersucht wurde. Dieser verteilte Algorithmus benötigt nur lokale Information und erzeugt mit dieser einen k-regulären Topologie-Graphen mit geringem Energieverbrauch und k-knotenredundanten Pfaden. Weiters wird dieser Graph kontinuierlich den aktuellen Netzwerkgegebenheiten anpasst. Der zweite Teil der Arbeit befasst sich mit Modifikationen und Erweiterungen des Thallner Algorithmus, um seine Zeit- und Nachrichtenkomplexität weiter zu verbessern.<br />

Energy efficiency and fault-tolerance are important issues in wireless ad hoc and sensor networks. Topology control as one of its low level services has therefore become an essential part. In this work, we present an implementation of one such topology control algorithm, the Thallner algorithm, in NS2, where we have evaluated its performance by the means of simulation. Thallner's topology construction algorithm is a fully distributed local algorithm, which efficiently constructs and maintains a k-regular topology graph with low overall transmission power and which is k-node-connected. In the second part of our work we present some modifications to the Thallner algorithm to improve its message and time complexity.