Mobilitätsuntersuchung zellularer Mobilkommunikationsnetze

Ziel dieser Studienarbeit war es, mit Hilfe des Opensource- Netzwerksimulators NS-3 die verschiedenen Mobilitätsmodelle zu simulieren und grafisch darzustellen. Zudem soll die Möglichkeit bestehen, einen Handover, d.h. einen Wechsel der Mobilstation von einer Zelle zu einer anderen Zelle, mit WiFi mit dem Netzwerksimulator NS-3 zu simulieren und mit den vorher untersuchten Visualisierungsmöglichkeiten darzustellen. Die Implementation ist in C++ zu realisieren und die Programmierrichtlinien der NS-3 Open-sourcegemeinschaft sollen befolgt werden.
Die in NS-3 implementierten Mobilitätsmodelle wurden auf ihre Einsatz-möglichkeiten hin untersucht und mit verschiedenen Visualisierungsmöglichkeiten dargestellt.Für die Mobilitätsmodelle wurde ein Simulationsscript erstellt, welches die Parametrisierung des zu verwendenden Mobilitäsmodells sowie die Art der Ausgabe erlaubt. Anhand der angegebenen Parametern wird eine entsprechende Dateiausgabe generiert, welche wiederum als Eingabeparameter für die folgenden Programme dienen: GNUplot, Mathematica, Maple und NetAnim. Diese Programme sind in der Lage die Mobilitätsmodelle grafisch darzustellen. Das Programm PyVis dient ebenfalls der grafischen Darstellung von Mobilitätsmodellen. Im Unterschied zu den vorher genannten Programmen ist PyVis bestens in die NS-3 Umgebung integriert und kann direkt aus der NS-3 Umgebung heraus gestartet werden.
Um einen Handover auszulösen muss die WiFi fähige Station die Signalqualität der verschiedenen Access Points ständig untersuchen und gegebenenfalls entscheiden, ob ein Handover zu einer benachbarten Antenne durch- geführt werden soll. Die Empfangsqualität ist durch den Signal to Noice Ratio (SNR) bestimmt und wird beim Empfang von Beacon-Nachrichten gemessen.Für jeden Access Point im Empfangsbereich der Station wird anhand der ausgewerteten SNR Werten in einem wählbaren Intervall entschieden, ob ein Handover vorgenommen werden soll. Um die Implementation des beschriebenen Handover Prozesses zu testen und darzustellen, wurde eine Simulation in NS-3 erstellt, welche die Funktionsfähigkeit des implementierten Handoverkonzepts aufzeigt.