Zihao-Felix-Zhou/UavNetSim

해결하는 문제

UavNetSim은 UAV(Unmanned Aerial Vehicle) 통신 네트워크를 모델링하고 테스트하기 위해 설계된 Python 기반 시뮬레이션 플랫폼입니다. 물리적 신호 간섭, MAC 프로토콜, 라우팅, 드론 이동성의 복합적인 상호작용을 통합하여 네트워크 성능 지표인 패킷 전달률(PDR)과 엔드투엔드 지연을 평가합니다.

작동 방식

SimPy 라이브러리를 기반으로 한 모듈식 아키텍처를 사용하여 네트워크 스택 전체를 시뮬레이션합니다:

• 물리 계층: 시야(LoS) 및 신호 간섭(SINR 계산)을 포함한 무선 채널을 모델링합니다.
• MAC 계층: CSMA/CA, Pure ALOHA, TDMA와 같은 프로토콜을 구현하여 채널 경쟁을 처리합니다.
• 네트워크 계층: DSDV, 그리디 포워딩, 그리고 여러 강화학습(RL) 기반 접근 방식(예: Q-Routing)을 포함한 다양한 라우팅 프로토콜을 제공합니다.
• 이동성 및 제어: 3D 이동성 모델(Gauss-Markov, Random Walk, Random Waypoint), 장애물 회피를 위한 A* 경로 계획, 가상 힘 기반의 토폴로지 제어를 포함합니다.
• 에너지 모델: 비행 속도와 통신 활동에 기반한 전력 소비를 추적합니다.

대상 사용자

UAV 지원 무선 통신, 비행형 어드혹 네트워크(FANET), 공중-지상 통합 네트워크, 그리고 드론 스웜을 위한 AI 기반 라우팅 또는 운동 제어 알고리즘 개발에 종사하는 연구자 및 개발자입니다.

주요 특징

• AI 통합: 라우팅 및 제어를 위한 강화학습(RL) 및 기타 AI 기반 알고리즘의 내장 지원.
• 크로스레이어 모델링: 물리 계층부터 응용 계층까지의 계층 간 상호작용을 시뮬레이션합니다.
• 시각화: UAV 비행 경로와 패킷 전달 경로를 시각적으로 추적할 수 있습니다.
• 확장성: 모듈식 설계로 사용자가 쉽게 사용자 정의 프로토콜이나 애플리케이션 시나리오를 통합할 수 있습니다.