Caracterización de tráfico en internet para redes móviles AD HOC

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(1)IEL2-I-05-50. CARACTERIZACION DE TRAFICO EN INTERNET PARA REDES MOVILES AD HOC. JAEL LORENA JIMENEZ GARCIA. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA AREA DE COMUNICACIONES BOGOTÁ, D.C. 2005.

(2) IEL2-I-05-50. CARACTERIZACION DE TRAFICO EN INTERNET PARA REDES MOVILES AD HOC. JAEL LORENA JIMENEZ GRACIA Trabajo de Grado para optar por el Título de Ingeniero Electrónico. DIRECTOR NESTOR PEÑA TRASLAVIÑA. UNIVERSIDAD DE LOS ANDES FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA AREA DE COMUNICACIONES BOGOTÁ, D.C. 2005 2.

(3) IEL2-I-05-50. A mis padres Lorenzo y Emilcy, Gracias por todo el apoyo que Me han brindado. Los amo mucho.. 3.

(4) IEL2-I-05-50. CONTENIDO pág.. RESUMEN. 11. INTRODUCCIÓN. 12. OBJETIVOS GENERAL Y ESPECÍFICOS. 14. 1. FUNDAMENTOS REDES MÓVILES AD HOC. 15. 2. TIPOS DE ENRUTAMIENTO EN REDES MÓVILES AD HOC. 17. 2.1 PROTOCOLO AODV. 19. 2.1.1 Descubrimiento de rutas. 20. 2.1.2 Mantenimiento de rutas. 21. 3. MODELOS DE MOVILIDAD EN REDES MOVILES AD HOC. 23. 3.1 MODELO DE MOVILIDAD RANDOM WAYPOINT. 24. 4. TIPOS DE APLICACIONES DE TRÁFICO. 26. 4.1 TRAFICO CBR. 26. 4.2 TRAFICO VBR. 26. 5. SIMULADOR DE REDES QUALNET. 28. 5.1 QUALNETt® 3.8 SCENARIO DESIGNER AND ANIMATOR. 29. 5.1.1 Scenario Designer. 29. 5.1.2 Animator. 30. 6. MODELO DE SIMULACIÓN DE UNA RED MÓVIL AD HOC. 33. 7. ESCENARIO DE SIMULACION. 37. 8. RESULTADOS. 38. 4.

(5) IEL2-I-05-50. 8.1. DESEMPEÑO DE LA RED RESPECTO AL TIEMPO DE PAUSA 38 8.2. DESEMPEÑO DE LA RED RESPECTO AL TRÁFICO OFRECIDO. 50. 9. CONCLUSIONES. 57. 10. TRABAJO FUTURO. 60. BIBLIOGRAFÍA. 61. ANEXOS. 63. 5.

(6) IEL2-I-05-50. LISTA FIGURAS Pág. Figura 1. Ejemplo de una red Ad hoc.. 16. Figura 2 QualNet Scenario Designer.. 30. Figura 3. Ventana de Batch Experiment.. 31. Figura 4. Ventana de Batche Experiment variables.. 32. Figura 5. Retardo promedio en función del tiempo de pausa. Caso estático.. 39. Figura 6. Retardo promedio en función del tiempo de pausa. Caso dinámico.. 40. Figura 7. Overhead de enrutamiento en paquetes. Caso estático.. 41. Figura 8. Overhead de enrutamiento en paquetes. Caso dinámico.. 42. Figura 9. Overhead de enrutamiento en bits. Caso estático.. 43. Figura 10. Overhead de enrutamiento en bits. Caso dinámico.. 44. Figura 11. Overhead Carga de control de red en bits. Caso estático.. 45. 6.

(7) IEL2-I-05-50. Figura 12. Carga de control de red en bits. Caso dinámico.. 46. Figura 13. Packet delivery ratio. Caso estático.. 47. Figura 14. Packet delivery ratio. Caso dinámico.. 48. Figura 15. Retardo promedio. Caso estático.. 49. Figura 16. Retardo promedio. Caso dinámico.. 51. Figura 17. Carga de enrutamiento. Caso estático.. 52. Figura 18. Carga de enrutamiento. Caso dinámico.. 53. Figura 19. Carga de control de la red. Caso estático.. 54. Figura 20. Carga de control de la red. Caso dinámico.. 55. Figura 21. Retardo promedio.. 56. Figura 22. Packet delivery ratio.. 58. Figura 23. Retardo promedio respecto a carga ofrecida.. 59. Figura 24. Packet delivery ratio.. 59. 7.

(8) IEL2-I-05-50. LISTA TABLAS Pág.. Tabla 1. Valores Retardo promedio en función del tiempo de pausa. Caso estático.. 39. Tabla 2. Valores Retardo promedio en función del tiempo de pausa. Caso dinámico.. 41. Tabla 3. Valores Overhead de enrutamiento en paquetes. Caso estático.. 42. Tabla 4. Valores Overhead de enrutamiento en paquetes. Caso dinámico.. 43. Tabla 5. Valores Overhead de enrutamiento en paquetes. Caso estático.. 44. Tabla 6. Valores Overhead de enrutamiento en bits. Caso dinámico.. 45. Tabla 7. Valores carga de control de red en bits. Caso estático.. 46. Tabla 8. Valores carga de control de red en bits. Caso dinámico.. 47. Tabla 9. Valores packet delivery ratio. Caso estático.. 48. Tabla 10. Valores packet delivery ratio. Caso dinámico.. 49. 8.

(9) IEL2-I-05-50. Tabla 11. Valores retardo promedio. Caso estático.. 51. Tabla 12. Valores retardo promedio. Caso dinámico.. 52. Tabla 13. Valores Carga de enrutamiento. Caso estático.. 53. Tabla 14. Valores Carga de enrutamiento. Caso dinámico.. 54. Tabla 15. Valores carga de control de la red. Caso estático.. 55. Tabla 16. Valores carga de control de la red. Caso dinámico.. 56. 9.

(10) IEL2-I-05-50. LISTA DE ANEXOS Pág. Anexo A. Configuración red movil Ad-Hoc.. 63. Anexo B. Trafico VBR Estático.. 71. Anexo C. Trafico VBR Dinámico.. 72. Anexo D. Trafico CBR Estático.. 85. Anexo E. Trafico CBR Dinámico.. 86. 10.

(11) IEL2-I-05-50. RESUMEN. Con este proyecto de grado se busca observar el desempeño de una red Ad Hoc por medio del análisis del comportamiento de diferentes modelos de tráfico ya que en la actualidad son pocos los estudios en función de los modelos de tráfico por el contrario la mayoria de estudios que evaluan el desempeño de la red se basan en los protocolos de enrutamiento y modelos de movilidad. Este estudio se basa en uno realizado por Jarmo Prokkola, Lasse Leppanen y Timo Braysy [1] en Julio de 2003. Se analiza el desempeño de la red utilizando dos tipos de modelos de tráfico CBR (Constant Bit Rate) y VBR (Variable Bit Rate). Los resultados se realizaron con la herramienta de simulación Qualnet® 3.8 utilizando el protocolo de enrutamiento AOVD y el modelo de movilidad Random Waypoint. Este estudio se concentra en los diferentes modelos de tráfico bajo diferentes cargas de tráfico de datos y diferentes tiempos de pausa. Se observa como mejora el desempeño de la red respecto al artículo de Jarmo Prokkola [1].. 11.

(12) IEL2-I-05-50. INTRODUCCION. Actualmente las redes inalámbricas han tomado gran importancia en la vida diaria de las personas ya que prestan gran variedad de servicios tales como telefonía celular e Internet. Sin embargo, las redes inalámbricas convencionales necesitan de una infraestructura que algunas veces es muy costosa para las necesidades de algunas empresas o personas, debido a esto, las redes ad hoc han tenido una gran acogida ya que no necesitan de una infraestructura y son útiles para diversas tareas, por ejemplo, conferencias donde se desea compartir información sin necesidad de acceder a la red IP, redes caseras, servicios de emergencia, operaciones militares, entre otros. Debido a la variabilidad de la topología de una red móvil Ad hoc es importante analizar el desempeño de la red bajo diferentes caracteristicas entre otros el tráfico en la red ya que los estudios realizados en redes Inalámbricas con infraestructura (Puntos de acceso, enrutadores) no se pueden aplicar a las redes Ad hoc debido a que los enlaces no son fijos, sino por el contrario, están en constante cambio (creando y rompiendo enlaces). Un primer paso es ver el desempeño de la red en función del tráfico, es en este aspecto en el cual se basa este proyecto ya que por medio de la herramienta de simulación Qualnet® 3.8 se analizan los paquetes y los flujos que van de un sitio de origen a un destino teniendo en cuenta la movilidad de la red que en este caso se utilizó el protocolo de movilidad AOVD el cual brinda un mejor método de enrutamiento. Por medio de estas simulaciones se pueden apreciar algunas características del desempeño de la red como son los retardos promedios, 12.

(13) IEL2-I-05-50. rendimiento de la red, carga de enrutamiento, carga total de la red y fracción de entrega de paquetes (pdr). Para desarrollar este estudio me base en el realizado por Jarmo prokkola, Lasse Leppanen y Timo Braysy [1] en el 2003, el cual observa el desempeño de la red utilizando dos tipos de modelos de tráfico CBR (Constant Bit Rate) y VBR (Variable Bit Rate) en la herramienta de simulación Opnet 8.1.. Debido al auge de este tipo de redes, se han hecho diversos estudios en el área de redes Ad hoc, en los cuales se evalúan los protocolos de enrutamiento, los protocolos de movilidad, el requerimiento de potencia, entre otros, la gran mayoría de estas investigaciones utilizan tráfico CBR (Constant Bit Rate) para estudiar el desempeño de la red, solo algunos se enfocan en las variaciones que tiene la red respecto al modelo de tráfico. Es por esto que este proyecto busca hacer una comparación entre los modelos de tráfico CBR y VBR utilizando la herramienta de simulación Qualnet® 3.8, para observar que tanto se ve afectada la red en el uso de un modelo de tráfico u otro.. 13.

(14) IEL2-I-05-50. OBJETIVOS. Objetivo General. Brindar una ayuda para estimar el ancho de banda disponible en una red móvil Ad hoc, ya que para poder hacer esta estimación, un primer paso es ver el desempeño de la red ante diferentes modelos de tráfico, tomando como referencia estudios realizados anteriormente, particularmente el de Prokkola [1].. Objetivos Específicos. 1. Conocer el funcionamiento de una red móvil Ad hoc, al igual que los tipos de enrutamiento y los protocolos de movilidad para este tipo de redes. 2. Evaluar la aplicabilidad de la herramienta de simulación Qualnet® 3.8, para este proyecto en particular. 3. Brindar una guía para la simulación de redes móviles Ad hoc en la herramienta Qualnet® 3.8. 4. Hacer una comparación del desempeño de una red móvil Ad hoc utilizando la herramienta de simulación Qualnet® 3.8. 5. Observar que diferencias se presentan en el desempeño de la red móvil Ad hoc al cambiar los modelos de tráfico.. 14.

(15) IEL2-I-05-50. 1. FUNDAMENTOS REDES MÓVILES AD HOC. Las comunicaciones sobre redes inalámbricas han tomado mayor interés en los últimos años, debido a este auge, se han hecho posibles diversas aplicaciones de este tipo de redes, entre ellas se encuentran las redes Ad Hoc. Estas, a la fecha ha cobrado gran fuerza debido, en gran medida, a las ventajas de movilidad para los usuarios y al precio competitivo que tienen en relación con las redes alambradas convencionales. Una red Ad Hoc es una red inalámbrica formada por un grupo de nodos móviles que forman una red sin la necesidad de una infraestructura externa como es el uso de puntos de acceso o routers y pueden utilizarse componentes muy pequeños como son PDA’s, portátiles y teléfonos celulares. Cada nodo actúa como un router móvil enviando paquetes cuando sea necesario, es decir, no tiene un control centralizado y tienen la capacidad tanto de recibir como de transmitir paquetes, al igual que se ven involucrados tanto en el descubrimiento como en el mantenimiento de rutas, esto hace que este tipo de redes puedan crearse en cualquier lugar. Algunos ejemplos de uso de este tipo de redes son: Operaciones de emergencia de búsqueda y rescate, operaciones militares, convenciones y análisis de datos en terrenos catastróficos, entre otros.. 15.

(16) IEL2-I-05-50. Figura 1. Ejemplo de una red Ad hoc.. En la figura 1 se muestra una sencilla red Ad-hoc. El nodo origen quiere enviar un paquete al nodo destino, pero éste está fuera del alcance de su sistema de transmisión (representado por círculos en la figura). Es necesario que los nodos intermedios formen parte y retransmitan el paquete desde origen hasta destino. En el ejemplo, el camino por el que viaja el paquete de datos está representado por flechas [2]. El modo por el cual cada nodo decide que camino debe seguir hasta encontrar su destino, son los protocolos de enrutamiento, los cuales, como su nombre lo indica se encargan de buscar la ruta más adecuada para el transporte de la información.. 16.

(17) IEL2-I-05-50. 2. TIPOS DE ENRUTAMIENTO EN REDES MÓVILES AD HOC. En las redes alambradas, los cambios en la topología son poco frecuentes debido a que la mayoría de los routers y los nodos tiene una posición específica en la red y las rupturas que pueden presentarse en algún momento solo ocurren por interrupción física, como la caída de un host o el daño físico en un cable. Por este tipo de infraestructura alambrada los protocolos clásicos de enrutamiento funcionan muy bien. Sin embargo, las técnicas utilizadas para enrutar paquetes de datos en las redes clásicas cableadas no pueden ser utilizadas en redes Ad hoc. Los algoritmos clásicos suponen que la topología de la red es poco variante y, en consecuencia, están basados en algoritmos que tratan de conocer la mejor ruta hacia cualquier destino [2]. En las redes Ad hoc, debido a la movilidad de los nodos, no es posible contemplar esta alternativa. Además, el ancho de banda y la memoria son reducidas y se saturaría muy pronto la red debido al denso tráfico de control desplegado en este tipo de algoritmos y al rápido crecimiento de las tablas de enrutamiento. Estas diferencias entre redes alambradas e inalámbricas hacen ver la necesidad de otro tipo de protocolo de enrutamiento en una red Ad hoc, ya que necesita considerar otros problemas que no se presentan en redes alambradas tales como: •. Tener una ejecución descentralizada.. •. Tener un ancho de banda eficiente (minimizar el Overhead).. •. Utilizar enlaces unidireccionales y bidireccionales. 17.

(18) IEL2-I-05-50. •. Conservación de la energía.. Para solucionar estos problemas se han diseñado distintas técnicas para conseguir enrutar de manera efectiva los datos en la red. Básicamente existen dos técnicas, una se deriva de los antiguos protocolos de enrutamiento que han sido usados para redes alambradas; estos protocolos son llamados tablas de enrutamiento o proactivos. La otra técnica es llamada enrutamiento bajo demanda o reactiva. •. Tablas de enrutamiento: Estos protocolos tratan de mantener la información necesaria para el enrutamiento continuamente actualizada. Cada nodo mantiene una o más tablas con los datos para enrutarlos hacia cualquier otro nodo de la red. Los cambios en la topología de la red propician el envío masivo de paquetes para mantener las tablas actualizadas. Los siguientes protocolos se encuentran dentro de esta categoría: DSDV (The Destination-Sequenced Distance-Vector Routing Protocol) [3], CGSR (Clusterhead Gateway Switch Routing) [4] y WRP (The Wireless Routing Protocol) [5]. Los protocolos anteriores difieren en el número de tablas utilizadas y en la política de envío de paquetes para mantener las tablas actualizadas.. •. Enrutamiento bajo demanda: En contraste con los protocolos basados en tablas, las rutas son creadas solo cuando se requieren. Cuando un nodo requiere una ruta hacia un destino concreto se inicia un proceso de descubrimiento de ruta. Este proceso termina cuando se encuentra un camino hacia el destino o cuando se examinan todas las alternativas y ninguna lleva al destino final. Cuando la ruta es descubierta, es necesario mantenerla (mantenimiento de ruta) hasta que el destino se vuelva inalcanzable o la ruta deje de ser necesaria. Los siguientes protocolos se encuentran dentro de esta categoría: AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing) [6], DSR (Dynamic Source Routing) [7], LMR 18.

(19) IEL2-I-05-50. (Lightweight Mobile Routing) [8], TORA (Temporary Ordered Routing Algorithm) [6], ABR (Associative-Based Routing) [9] y SSR (Signal Stability Routing) [10]. Para el desarrollo de este estudio se utilizó el protocolo de enrutamiento AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing), el cual se explica en la siguiente sección.. 2.1. PROTOCOLO AODV. Una de las características que define a AODV (Ad hoc On-demand Distance Vector) es el uso de tablas de enrutamiento en cada nodo para evitar transportar rutas en los paquetes. Cada destino de la tabla de enrutamiento lleva asociado un número de secuencia y un temporizador (lifetime). Este número de secuencia permite distinguir entre información nueva e información antigua (Un número alto de secuencia indica una ruta más nueva), de tal manera, que se evita la formación de ciclos y la transmisión de rutas antiguas o caducadas por la red. La función del temporizador es evitar usar enlaces de los que no se conoce su estado desde hace mucho tiempo. AODV no mantiene rutas para cada nodo de la red. Estas rutas son descubiertas según se vayan necesitando. AODV es capaz de proveer de transmisión unicast, multicast y broadcast. La transmisión unicast consiste en enviar datos de un nodo a otro, la transmisión multicast consiste en enviar información de un nodo a un grupo de nodos y la transmisión broadcast consiste en enviar datos de un nodo al resto de nodos de la red. Los descubrimientos de rutas son siempre bajo demanda y siguen un ciclo de petición/respuesta de ruta. Las peticiones son enviadas usando un paquete especial denominado RREQ (Route Request). A su vez, las respuestas son enviadas en un paquete 19.

(20) IEL2-I-05-50. denominado RREP (Route Reply). A continuación se resume la secuencia de pasos para descubrir una ruta: 1. Cuando un nodo desea conocer una ruta hacia un nodo destino, envía por broadcast un RREQ. 2. Cualquier nodo que conozca una ruta hacia el destino solicitado (incluido el propio destino) puede contestar enviando un RREP. 3. Esta información viaja de vuelta hasta el nodo que originó el RREQ y sirve para actualizar las rutas de los nodos que lo necesiten. 4. La información recibida por el nodo destino del RREP se almacena en su tabla de enrutamiento. Ahora, el nodo ya podría encaminar su paquete de datos, pues ya conoce un camino hacia su destino.. 2.1.1 Descubrimiento de rutas.. Cuando un nodo desea enviar datos a otro,. primero chequea si tiene alguna entrada en su caché de rutas para dicho destino. Si tiene alguna entrada activa, encamina los datos por el vecino que le indica la tabla. Sin embargo, si el origen no dispone de una entrada activa, bien porque es la primera vez que se va a comunicar con él, o bien porque el plazo para ese destino ha expirado (al comprobar el campo lifetime y la fecha de la última modificación), se inicia un descubrimiento de ruta. Para ello se debe crear un paquete RREQ que contiene información relativa al nodo destino e información propia. Cada paquete RREQ es identificado con un identificador propio, unido al originador del mensaje. Este identificador se incrementa cada vez que se genere un nuevo RREQ y lo utilizan los nodos intermedios, para saber si deben retransmitir el paquete o, por el contrario, descartarlo porque ya lo retransmitieron con anterioridad. Dichos nodos, aún no siendo los destinatarios del RREQ, si mantienen una entrada para ese destino en su tabla de enrutamiento, contestarían al origen para evitar la propagación innecesaria de RREQ a través de la red. 20.

(21) IEL2-I-05-50. Incluso teniendo alguna entrada activa, es necesario que se cumpla que dicha ruta es más nueva que la última ruta recibida por el originador del RREQ. Aquí es donde entran en juego los números de secuencia. Cuando un nodo reenvía un RREQ, añade una ruta inversa en su tabla, que apunta al origen del RREQ (supone enlaces simétricos). Si este paquete llega al destinatario, éste devolverá un RREP al origen, a través del camino inverso por el que le llegó la petición.. 2.1.2 Mantenimiento de rutas. Cuando se establece una ruta entre dos nodos, la ruta se considera válida durante un periodo de tiempo. Esto es debido a que los nodos son móviles y un camino que antes era óptimo, pasado un tiempo puede que ni siquiera sea válido. Para defenderse de estas situaciones, AODV utiliza el mantenimiento de rutas. Si el nodo origen de un envío se mueve (y altera la topología de la red), él debe reiniciar un nuevo descubrimiento de ruta hacia el destino. Sin embargo, si ha sido el nodo destino de los datos el que se ha movido o algún nodo intermedio, y hay algún mensaje dirigido hacia él, un mensaje especial de error en ruta (RERR) será enviado al nodo que originó el envío, por el nodo que advierta el cambio en la topología de la red. Es importante resaltar que no todos los cambios de los nodos ocasionan operaciones en el protocolo ya que AODV encamina bajo demanda. Todos los nodos por los que atraviese este paquete (RERR), cancelarán las rutas que pasaran por el nodo que se ha vuelto inaccesible. En el momento que el RERR llegue a su destino, éste puede decidir dar por terminado el envío o iniciar un nuevo RREQ si aún necesitase establecer la comunicación. Es preciso mantener información actualizada de quiénes son los vecinos de cada nodo cada cierto tiempo. Cada vez que un nodo recibe un paquete de algún vecino, la entrada para ese vecino en la tabla de rutas se refresca, pues se sabe con seguridad que sigue en su lugar. Si no hubiera entrada todavía para el vecino, se crearía una nueva en la tabla de enrutamiento. Además, cada cierto intervalo de tiempo, se mandan paquetes HELLO a los vecinos para informarles que el propio nodo sigue activo. Esta información es usada por los vecinos para actualizar los temporizadores asociados a dicho nodo o en su 21.

(22) IEL2-I-05-50. defecto, para deshabilitar las entradas que se encaminen por el nodo que no responde.. 22.

(23) IEL2-I-05-50. 3. MODELOS DE MOVILIDAD EN REDES MÓVILES AD HOC. Al simular una red Ad hoc, es necesario usar un modelo de movilidad que represente lo mejor posible la movilidad de los nodos. que utilizaran dicho. protocolo. Actualmente se encuentran dos tipos de modelos de movilidad que son usados en la simulación de redes los modelos de trazas y los sintéticos [11]. Los modelos de trazas son aquellos en los que se pueden encontrar patrones que se asemejan a los observados en sistemas de la vida real. Las trazas proporcionan una información exacta, especialmente cuando involucra una gran cantidad de participantes y un largo periodo de observación. Sin embargo, nuevos tipos de redes (por ejemplo redes Ad hoc) no son fáciles de modelar si sus trazas no han sido creadas aún. En este tipo de situaciones es necesario utilizar los modelos sintéticos. Los modelos sintéticos intentan representar lo más realista posible el comportamiento de la nodos móviles sin el uso de trazas. Un modelo de movilidad debe procurar copiar todos los movimientos de los nodos móviles. Cambios en la velocidad y duración deben suceder al igual que durar un intervalo de tiempo razonable. Algunos de los modelos de movilidad más usados son: •. Random Walk Mobility Model: Es un modelo simple basado en direcciones y velocidades aleatorias.. 23.

(24) IEL2-I-05-50. •. Random Waypoint Mobility Model: Un modelo que incluye tiempos de pausa dentro de cambios de destino y velocidad.. •. Random Direction Mobility Model: Un modelo que obliga a los nodos móviles a viajar en los bordes del área de simulación antes de cambiar su dirección y velocidad.. •. Gauss-Markov Mobility Model: Un modelo que utiliza un parámetro tuning para variar el grado de aleatoriedad en el patrón de movilidad.. •. City Section Mobility model: Un área de simulación que representa calles dentro de una ciudad. El modelo con el cual se han basado la mayoría de los estudios realizados. anteriormente es el modelo de movilidad Random Waypoint y en el que se basa este estudio.. 3.1 MODELO DE MOVILIDAD RANDOM WAYPOINT. El modelo de movilidad Random Waypoint incluye tiempos de pausa entre cambios de dirección y/o velocidad. Es un modelo estocástico simple y directo que describe el comportamiento del movimiento de un nodo de red móvil en un área de dos dimensiones del sistema como sigue: Un nodo móvil inicia permaneciendo en un punto fijo por un cierto periodo de tiempo (tiempo de pausa), una vez este periodo termina, el nodo móvil escoge un destino aleatorio en el área de simulación y una velocidad que se encuentra distribuida aleatoreamente entre una velocidad mínima y una velocidad máxima. El nodo viaja hacia el nuevo destino escogido a la velocidad escogida. Después de la llegada, el nodo móvil 24.

(25) IEL2-I-05-50. permanece en ese punto por un periodo de tiempo específico antes de volver a iniciar de nuevo el proceso.. 25.

(26) IEL2-I-05-50. 4. TIPOS DE APLICACIONES DE TRÁFICO. Para el desarrollo de este proyecto se utilizaron dos modelos de tráfico que son CBR (Constant Bit Rate) [12] y VBR (Variable Bit Rate) [12].. 4.1 CONSTANT BIT RATE (CBR). Es un método de codificación que varía el nivel de la calidad para asegurar una tasa de bits constante a través de un archivo codificado, es decir, permite la transmisión de un flujo continuo de bits de información, el cual exige que se asigne un ancho de banda constante a la conexión por el tiempo que dure la transmisión. Para mantener la tasa de bits constante a través de todo el archivo, en un camino difícil debe ser codificado con menos que el número óptimo de bits, cuando se codifica en caminos fáciles usa más bits de los necesarios para mantener la tasa de bits constante, por lo tanto con caminos difíciles se observa un decremento de la calidad mientras que con caminos fáciles se incluyen bits sin usar.. 4.1 VARIABLE BIT RATE (VBR). Es un método de codificación que asegura alta calidad a través de un archivo codificado tomando decisiones de asignación de bits durante el proceso de 26.

(27) IEL2-I-05-50. codificación.. Por lo tanto VBR produce un mejor nivel de calidad que la. codificación CBR.. 27.

(28) IEL2-I-05-50. 5. SIMULADOR DE REDES QUALNET® 3.8. QUALNET® 3.8 [13] es una herramienta de simulación para el diseño y manejo de redes de comunicaciones, el cual posee herramientas que facilitan el diseño de protocolos, creación y animación de experimentos y análisis de dichos experimentos, al igual que simulación y análisis de diferente tipo de redes de comunicaciones en tiempo real. QUALNET® 3.8 está compuesto por las siguientes herramientas: •. QualNet® 3.8 Scenario Designer and Animator Cumple dos funciones el diseño de la simulación de experimentos y la animación de dichos experimentos.. •. QualNet® 3.8 Analyzer. Su función es mostrar las estadísticas. generadas al realizar un experimento. •. QualNet® 3.8 Protocol Designer Cumple dos funciones, el diseño de nuevos protocolos y la incorporación de protocolos no existentes en QUALNET® 3.8.. •. QualNet® 3.8 Tracer Lee los paquetes que se almacenan de los datos recolectados por el simulador de QUALNET® 3.8. Esta herramienta permite al usuario seguir el ciclo de vida de un paquete a medida que este va por las capas de los protocolos y a través de la red.. •. QualNet® 3.8 Simulator Con esta herramienta se puede simular redes heterogéneas y aplicaciones para dichas redes. Posee una interfaz gráfica de usuario que cubre todos los aspectos de simulación de redes.. 28.

(29) IEL2-I-05-50. •. QualNet® 3.8 Importer Es un modulo de integración entre información de topología y tráfico de redes reales.. Para el desarrollo de este estudio se utilizó la herramienta QualNet® 3.8 Scenario Designer and Animator, a continuación se explica el funcionamiento y las características de esta herramienta.. 5.1 QUALNETt® 3.8 SCENARIO DESIGNER AND ANIMATOR. Se encuentra en QualNet Developer IDE. En la parte superior izquierda se encuentran cinco pestañas. La primera que se encuentra es la de Scenario Designer, la cual se usa para crear y diseñar experimentos (Scenario) en QUALNETt® 3.8, la segunda es Animator, la cual se usa para ejecutar los experimentos creados en el Scenario Designer, la tercera es Analyzer con la que se pueden analizar los resultados obtenidos de la simulación, este contiene las estadísticas de los experimentos, la cuarta es Protocol Designer en la que se pueden modificar y crear protocolos y por último se encuentra la de Packet tracer que se encarga de . Para el desarrollo de este estudio se utilizó Scenario Designer, que es la que nos permite crear un experimento y ajustarle los parámetros deseados.. 5.1.1. Scenario Designer.. Esté permite diseñar un experimento y hacer los. ajustes de los parámetros necesarios según las necesidades del escenario que se está creando. En la figura 2 se observan tres interfaces que la componen.. 29.

(30) IEL2-I-05-50. Figura 2. QualNet Scenario Designer.. La primera se encuentra ubicada al lado izquierdo superior y es File system/Inspector en la cual encontramos la ubicación del escenario que se está creando al igual que la configuración de ajustes para el escenario que se a creado o se ha abierto, la segunda, en la parte izquierda inferior es Properties Explorer en la que se muestra con detalle los ajustes ya que en la división de File system/Inspector se muestran solo las generalidades y es en la ventana de Properties Explorer donde se pueden hacer los ajustes necesarios, la tercera ubicada a la derecha son las celdas en la que se puede ver gráficamente el escenario creado y al mismo tiempo pueden hacerse los ajustes desde esta interfaz gráfica; En esta se observan 5 pestañas en la parte superior con las cuales se puede diseñar el escenario deseado.. 5.1.2 Animator. Una vez se ha diseñado el experimento se puede empezar a simular por medio de esta interfaz, esta simulación puede hacerse tanto interactiva como no interactiva y muestra el tiempo de simulación en tiempo real. 30.

(31) IEL2-I-05-50. Se pueden correr varios experimentos o uno solo, para correr uno solo una vez se ha completado el diseño del experimento se da Click en el link de “RUN”. ,. este abre la ventana de Animator y habilita los controles de simulación se da Click. en “PLAY” y se inicia la simulación del. esperimento; si se desea simular varios experimentos se puede correr un “Batch Experiment”, en la parte superior se escoge “Experiment – Run Batch Experiment” y este abre una nueva ventana la cual muestra dos opciones para la simulación de los experimentos especificar número de experimentos y valores de variables para cada experimento y especificar rango de valores para cada variable. En la figura 3 se observa esta ventana.. Figura 3. Ventana de Batch Experiment.. Si se desea correr un mismo experimento pero cambiándole algunas variables se escoge la segunda opción y aparece la ventana de la figura 4.. 31.

(32) IEL2-I-05-50. Figura 4. Ventana de Batche Experiment variables.. En la cual podemos darle varios valores a algún ajuste de estos y Qualnet hará todas las combinaciones posibles. Al terminar la simulación se pueden ver las estadísticas del experimento que se ha corrido y hacer el análisis respectivo.. 32.

(33) IEL2-I-05-50. 6. MODELO DE SIMULACIÓN DE UNA RED MÓVIL AD HOC. Ya que las redes Ad hoc han tomado gran importancia en la actualidad es necesario poder observar el desempeño de este tipo de redes ante varios escenarios para así evaluar este tipo de redes y poder aprovecharlas al máximo, debido a esto este estudio busca analizar el desempeño de una red ad hoc, con respecto a modelos de tráfico ya que los parámetros de desempeño que se han evaluado han sido respecto a los protocolos de enrutamiento y los modelos de movilidad y no se han tenido en cuenta los diferentes tipos de tráfico que pueden presentarse en una red Ad hoc. Los estudios realizados hasta el momento se han basado en solo un tipo de tráfico, el tráfico CBR (Constant Bit Rate), como su nombre lo indica es una tasa de bits constante, otro tipo de tráfico que se conoce comúnmente es el tráfico VBR (Variable Bit Rate) que tiene una tasa de bits variable y actualmente se encuentran pocos estudios que basan su investigación con este modelo de tráfico [14], es por esto que surgió la inquietud de realizar la comparación de desempeño de la red Ad hoc con estos dos modelos de tráfico. El estudio realizado se basó en uno hecho por Prokkola [1], llamado “On the effect of traffic models to the performance of ad hoc network”, el cual se concentra en el efecto de los modelos de tráfico bajo diferentes cargas de tráfico y bajo diferentes tiempos de pausa para aplicaciones militares, se usó enrutamiento AODV y modelo de movilidad Random Waypoint.. 33.

(34) IEL2-I-05-50. La capa MAC (Médium Access Control) está basada en 802.11b, se deshabilitaron los RTS (Request To Send) y CTS (Clear To Send) ya que en el ambiente militar todos los mensajes de control son innecesarios por lo cual los RTS y CTS para prevenir el acceso a canales está deshabilitado y las colas se ajustaron en 7000 para prevenir colisiones de estas; en el protocolo de enrutamiento AODV se deshabilitaron los mensajes HELLO debido a que se presenta suficiente tráfico para mantener las rutas frescas. El resto de parámetros de AODV y la capa MAC son los default de Qualnet . En la capa física se usó una interferencia de radio simplificada similar a la primera generación comercial de radios WaveLan con rango de radio nominal de 250m y se uso una tasa de canal de bits nominal de 2 Mbits/s. El canal de transmisión es de 2.4 GHz.. El modelo de movilidad usado es el Random Waypoint con velocidad mínima de 1 m/s y velocidad máxima de 20 m/s y con valores de pausa de 0s (movilidad continua), 30s, 60s, 120s, 300s, 600s y 900s (sin movilidad), teniendo en cuenta que este modelo debe empezar con el intervalo de pausa establecido. Se escogió este modelo de movilidad ya que es de los más estudiados hasta el momento y con el cual se pueden hacer comparaciones con otros estudios realizados con anterioridad. El escenario de simulación consta de un área rectangular de 1500m x 300m con un terreno plano y los nodos no están a nivel del piso, 50 nodos que se mueven a lo largo del área; de estos 50 nodos, se encuentran activos 20 nodos durante el tiempo de simulación (900s) generando tráfico de datos. Se analizan dos tipos de tráfico CBR y VBR donde para VBR la llegada de tiempos de paquetes está distribuida exponencialmente mientras que la longitud. 34.

(35) IEL2-I-05-50. de los paquetes es constante con valor de 512 bits y para CBR la longitud de los paquetes es constante con valor de 512 bits y una tasa de paquetes de 4 pkt/s. Para CBR y VBR se comparan dos casos de tráfico el caso estático y el caso dinámico. Para el caso estático las parejas de origen destino son escogidas aleatoreamente al inicio de la simulación y se mantienen las 20 sesiones durante el tiempo de simulación. En el caso dinámico, el cual es un modelo más realista, los nodos de origen destino de los paquetes no duran toda la sesión sino que por el contrario se inician y acaban durante el transcurso de la simulación manteniendo la longitud de los paquetes distribuida exponencialmente con valor esperado de 100 paquetes y manteniendo 20 sesiones abiertas durante todo el tiempo de simulación. Cada tipo de tráfico se simula con 10 valores de semillas que van de 10 en 10 hasta 100 para poder tener un promedio de cada uno de los parámetros de desempeño y no basarnos en solo una pequeña muestra de cada escenario. Para generar el tráfico. CBR y VBR en Qualnet se siguió la siguiente. configuración: • Formato para CBR: CBR <src> nodo de origen <dest> nodo de destino <items to send> cantidad de paquetes a enviar <item size> tamaño de los paquetes <interval> tiempo de pausa entre la transmisión de cada paquete <start time> tiempo de inicio de la transmisión <end time> tiempo de finalización de la transmisión PRECEDENCE <precedence value>] valor de los 3 bits de precedencia de la cabecera IP del paquete generado. •. Formato para VBR: Para este se utilizó la aplicación Traffic-Generic, ya que la aplicación de VBR en Qualnet no daba las estadísticas de troughput y delay entre otros los cuales eran necesarios para el analisis del estudio y para generar estas estadísticas era necesario modificar la aplicación de VBR, lo cual se pudo evitar usando TrafficGeneric. TRAFFIC-GEN <src> nodo de origen <dest> nodo de destino <session property> esta dividida en tiempo de inicio y duración de la sesión <traffic property> esta dividida en longitud de los datos, intervalo de tiempo entre la transmisión de paquetes y tipo de generación de los paquetes. 35.

(36) IEL2-I-05-50. La descripción detallada de los ajustes usados para hacer la simulación en Qualnet y los tráficos generados pueden verse en los anexos A, B, C, D y E.. 36.

(37) IEL2-I-05-50. 7. ESCENARIO DE SIMULACION. Se analiza el efecto de los modelos de tráfico con respecto a la movilidad y el desempeño de la red como función del tráfico de datos ofrecido. Para hacer este análisis se evalúan las siguientes medidas de desempeño: -. Carga de enrutamiento normalizada [paquetes/paquetes]: Se calcula tomando el número total de paquetes de control de enrutamiento transmitidos dividido por el número de paquetes de datos recibidos.. -. Carga de enrutamiento normalizada [bits/bits]: Es básicamente lo mismo que el anterior pero calculado en bits incluyendo también el overhead de enrutamiento en paquetes transmitidos causados por el protocolo de enrutamiento.. -. Carga total de control de red normalizada [bits/bits]: Todos los otros con excepción de bits de datos son calculados y divididos por el numero de bits de datos recibidos.. -. Fracción de entrega de paquetes: Es la parte de los paquetes de datos entregados a los destinos por los paquetes generados por los nodos de origen.. -. Promedio retardo de paquetes: Esta medida desde la generación de los datos de paquetes en la capa de aplicación hasta la recepción de los paquetes en el nodo destino.. 37.

(38) IEL2-I-05-50. 8. RESULTADOS. Para validar el modelo en Qualnet se construyo el escenario descrito anteriormente; el modelo de Ramdom Waypoint fue modificado ya que el que tiene Qualnet no empieza con el tiempo de pausa, las modificaciones hechas a este modelo pueden verse en [15]. Se analizan dos escenarios, el desempeño de la red con respecto al tiempo de pausa y el desempeño de la red con respecto a la carga de tráfico.. 8.1. DESEMPEÑO DE LA RED RESPECTO AL TIEMPO DE PAUSA. En esta parte se hicieron simulaciones con tráfico CBR y VBR con conexiones dinámicas y estáticas, para poder apreciar mejor los resultados obtenidos se hacen las comparaciones para cada tipo de conexión. En la figura 5 observamos el retardo promedio de datos en función del tiempo de pausa, se observa que respecto a los datos obtenidos por Prokkola [1], los que se obtuvieron con Qualnet son mucho mejores ya que el retardo es mínimo y esta entre el 0.6% y el 1% lo cual nos indica que la pérdida de paquetes o de retransmisor de ellos es mínima, esto es debido en parte a la carga de tráfico que se está transmitiendo (512 bits) la cual es muy baja (en la tabla 1 pueden verse los valores exactos en cada tiempo de pausa). También se observa que el retardo entre estos dos modelos de tráfico (CBR y VBR) es similar con un error del 9% cuando hay movilidad continua y del 1% cuando no hay movilidad, se observa 38.

(39) IEL2-I-05-50. que entre mayor es el tiempo de pausa (900s) el retardo disminuye debido a que presenta baja movilidad y la probabilidad de que se presenten rupturas de enlaces disminuye es por esto que el error entre los modelos de tráfico también disminuye.. Retardo promedio en (S) CBR STA Qualnet. 0,3. CBR STA. Av delay en (S). 0,25. VBR STA VBR STA Qualnet. 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. 1000. 900. 1000. Pausa en (S). Retardo prom edio en (S) 0,015 0,014 0,013. CBR STA Qualnet. Av delay en (S). 0,012. VBR STA Qualnet. 0,011 0,01 0,009 0,008 0,007 0,006 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. Pausa en (S). Figura 5. Retardo promedio en función del tiempo de pausa. Caso estático. Tabla 1. Valores Retardo promedio en función del tiempo de pausa. Caso estático. Pausa en (S) CBR STA Qualnet VBR STA Qualnet. 0 30 60 120 300 600 900 0,01182 0,01259 0,01314 0,01222 0,00975 0,00796 0,00705 0,01299 0,01377 0,01364 0,01316 0,0103 0,00824 0,00699. 39.

(40) IEL2-I-05-50. En. el caso dinámico (Figura 6) el comportamiento es similar ya que a. medida que aumenta el tiempo de pausa disminuye el retardo, este retardo se encuentra entre el 120 ms y 170 ms, lo cual sigue siendo muy bajo respecto a los resultados de Prokkola [1], sin embargo, en la conexión dinámica puede verse una mayor diferencia entre los modelos de tráfico con un error del 21% entre cada uno y el retardo en este tipo de conexión es mayor al presentado en una conexión estática ya que en el momento en que no hay movilidad (900s) el retardo sigue siendo muy alto aún respecto al de la conexión estática, esto es debido a que el retardo es dominado por los cambios que se presentan en las conexiones (inicio y finalización de sesiones durante la simulación) más que en los tiempos de pausa lo cual causa búsqueda de rutas con mayor frecuencia.. Retardo promedio en (S) 0,4 0,35. Av delay en (S). 0,3 0,25 0,2. CBR DY QUALNET. 0,15. CBR DY. 0,1. VBR DY. 0,05. VBR DY QUALNET. 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. 1000. Pausa en (S). Retardo prom edio en (S) 0,019 0,018 0,017 Av delay en (S). 0,016 0,015. CBR DY QUALNET. 0,014. VBR DY QUALNET. 0,013 0,012 0,011 0,01 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. 1000. Pausa en (S). Figura 6. Retardo promedio en función del tiempo de pausa. Caso dinámico. 40.

(41) IEL2-I-05-50. Tabla 2. Valores Retardo promedio en función del tiempo de pausa. Caso dinámico. Pausa CBR DY QUALNET VBR DY QUALNET. 0 30 60 120 300 600 900 0,01232 0,01459 0,0144 0,01367 0,01334 0,01211 0,01271 0,01556 0,01654 0,01852 0,01758 0,01514 0,01568 0,01627. En la figura 7 se observa la carga de enrutamiento normalizada calculada en paquetes, puede verse que entre mayor sea la movilidad se necesita mayor control de tráfico de enrutamiento especialmente en el caso del modelo de VBR que es mayor en todo momento al de CBR. Sin embargo, cabe notar que la diferencia entre los dos modelos de tráfico es muy pequeña (ver tabla 3) ya que la máxima diferencia es 22% en el momento en que no hay movilidad y de 1.5% en el momento de movilidad continua. Se observa que al aumentar la movilidad se requiere mayor control de tráfico especialmente para el modelo VBR. Carga de enrutamiento normalizada en paquetes. Carga de enrutamiento normalizada (pkts/pkts). 2 1,8. CBR STA QUALNET. 1,6. CBR STA. 1,4. VBR STA. 1,2. VBR STA QUALNET. 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. 800. 900. Pausa en (S). Carga de enrutam iento norm alizada en paquetes. Carga de enrutamiento normalizada (pkts/pkts). 1,6 1,4 CBR STA QUALNET. 1,2. VBR STA QUALNET. 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. Pausa en (S). Figura 7. Overhead de enrutamiento en paquetes. Caso estático. 41.

(42) IEL2-I-05-50. Tabla 3. Valores Overhead de enrutamiento en paquetes. Caso estático. Pausa CBR STA QUALNET VBR STA QUALNET. 0 30 60 120 300 600 900 1,3725 1,287404 1,186319 0,93251 0,50467 0,279849 0,098205 1,35351 1,322193 1,189105 0,95834 0,54807 0,315891 0,125813. En el caso dinámico (figura 8) la diferencia entre los resultados obtenidos con los de Prokkola [1] es mayor, sin embargo el comportamiento es similar a medida que aumenta la movilidad aumenta el control de tráfico de enrutamiento. En los momentos que se presenta alta movilidad los modelos con conexiones dinámicas requieren mayor control de enrutamiento que los que tiene conexión estática esto es debido a que el control de enrutamiento es causado principalmente por el reestablecimiento de rutas.. Carga de enrutamiento normalizada en paquetes CBR DY QUALNET. Carga de enrutamiento normalizada (pkts/pkts). 1,8. CBR DY. 1,6. VBR DY. 1,4. VBR DY QUALNET. 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. 700. 800. 900. Pausa en (S). Carga de enrutamiento normalizada (pkts/pkts). Carga de enrutam iento norm alizada en paquetes 1,7 1,6. CBR DY QUALNET. 1,5. VBR DY QUALNET. 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. Pausa en (S). Figura 8. Overhead de enrutamiento en paquetes. Caso dinámico.. 42.

(43) IEL2-I-05-50. Tabla 4. Valores Overhead de enrutamiento en paquetes. Caso dinámico. Pausa CBR DY QUALNET VBR DY QUALNET. 0 30 60 120 300 600 900 1,56841 1,60594 1,54528 1,36373 1,06904 0,86287 0,8641 1,64495 1,62574 1,59133 1,45546 1,13271 1,07657 0,99231. Para poder apreciar mejor el comportamiento del overhead de enrutamiento se normaliza en bits ya que pueden compararse con diferentes modelos de enrutamiento en un futuro. En la figura 9 se encuentran las gráficas del overhead de enrutamiento calculado en bits, podemos observar una amplia diferencia en valores absolutos ya que cada paquete que se transmite tiene dentro una serie de controles de información (49 bits) que en este caso son significativos y que el caso del overhead calculado en paquetes no tiene en cuenta este control por lo tanto al usar paquetes con mayor longitud haría más eficiente la carga de enrutamiento. Respecto a los dos modelos se observa una diferencia del 23.5% cuando hay movilidad continua y un 55.5% cuando no hay movilidad, se ve que el modelo de VBR siempre está por encima del de CBR debido a la estructura de VBR ya que al tener un tamaño variable de paquetes ocasiona una pérdida de paquetes o retransmisor de ellos mayor al de CBR y por lo tanto requiere mayor control.. 43.

(44) IEL2-I-05-50. Carga de enrutamiento normalizada en bits. Carga de enrutamiento normalizada (bits/bits). 1 0,9. CBR STA QUALNET. 0,8. CBR STA. 0,7. VBR STA. 0,6. VBR STA QUALNET. 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0. 100. 200. 300. 400 500 Pausa en (S). 600. 700. 800. 900. 800. 900. Carga de enrutam iento norm alizada en bits. Carga de enrutamiento normalizada (bits/bits). 0,3 0,25. CBR STA QUALNET VBR STA QUALNET. 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0. 100. 200. 300. 400 500 Pausa en (S). 600. 700. Figura 9. Overhead de enrutamiento en bits. Caso estático. Tabla 5. Valores Overhead de enrutamiento en bits. Caso estático. Pausa CBR STA QUALNET VBR STA QUALNET. 0 30 60 120 300 600 900 0,2055 0,16946 0,09369 0,072347 0,04651 0,0268 0,01872 0,2692 0,22357 0,181903 0,085697 0,06199 0,03491 0,00833. En el caso dinámico (Figura 10) el comportamiento es similar, entre mayor movilidad haya la carga de enrutamiento aumenta, sin embrago para la conexión dinámica la diferencia entre los dos modelos de trafico es mayor ya que en el instante en que la movilidad es continua los modelos de tráfico CBR y VBR tiene una diferencia del 48% que es mayor a la que se presenta en la conexión estática (23.5%) esto es debido a que en el caso dinámico al crearse nuevas sesiones. 44.

(45) IEL2-I-05-50. durante la simulación se crean y destruyen rutas lo cual incrementa la carga de enrutamiento.. Carga de enrutamiento normalizada en bits. Carga de enrutamiento normalizada (bits/bits). CBR DY QUALNET 0,9. CBR DY. 0,8. VBR DY. 0,7. VBR DY QUALNET. 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. 700. 800. 900. Pausa en (S). Carga de enrutamiento normalizada (bits/bits). Carga de enrutam iento norm alizada en bits 0,3 CBR DY QUALNET. 0,25. VBR DY QUALNET. 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. Pausa en (S). Figura 10. Overhead de enrutamiento en bits. Caso dinámico. Tabla 6. Valores Overhead de enrutamiento en bits. Caso dinámico. Pausa CBR DY QUALNET VBR DY QUALNET. 0 30 60 120 300 600 900 0,13279 0,12324 0,118585 0,11757 0,07423 0,05961 0,0606 0,25519 0,25568 0,226039 0,21716 0,0869 0,08004 0,06599. En la figura 11 se puede ver el overhead total de la red, se observa que el control de overhead causado por la capa de enrutamiento no domina la carga total en la red, por el contrario la capa MAC es la que causa el mayor overhead. En este 45.

(46) IEL2-I-05-50. caso no se puede observar claramente la diferencia entre los modelos de tráfcio. El mayor valor está en el orden de 3.8 y el punto de saturación esta en 3 (tabla 7), esto significa que se deben enviar en promedio 3 bits de control para mantener la información a través de la red.. Carga total de control de red normalizada en bits 4,5. Carga total de control de red normalizada (bits/bits). 4 3,5 3 2,5 2 CBR STA QUALNET. 1,5. CBR STA. 1. VBR STA. 0,5. VBR STA QUALNET. 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. 800. 900. Pausa en (S). Carga total de control de red normalizada en bits 3,9. Carga total de control de red normalizada (bits/bits). 3,7. CBR STA QUALNET 3,5. VBR STA QUALNET. 3,3 3,1 2,9 2,7 2,5 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. Pausa en (S). Figura 11. Overhead Carga de control de red en bits. Caso estático. Tabla 7. Valores carga de control de red en bits. Caso estático. Pausa CBR STA QUALNET VBR STA QUALNET. 0 30 60 120 300 600 900 3,68379 3,73733 3,33319 3,28869 3,42971 2,67877 3,18273 3,34064 3,39895 3,38406 3,33495 3,49551 3,07438 3,28295. 46.

(47) IEL2-I-05-50. En el caso dinámico (figura 12) observamos el mismo comportamiento pero al disminuir la movilidad la diferencia entre los modelos de tráfico es menor a la que se observa en el caso estático ya que cuando hay baja movilidad (600s) en el caso estático la diferencia es del 13% mientras que en el caso dinámico es del 2.37% (ver tabla 8). Carga total de control de red norm alizada en bits. Carga total de control de red normalizada (bits/bits). 6 5 4. CBR DY QUALNET. 3. CBR DY. 2. VBR DY VBR DY QUALNET. 1 0 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. 800. 900. Pausa en (S). Carga total de control de red norm alizada en bits. Carga total de control de red normalizada (bits/bits). 6,3 5,3. CBR DY QUALNET. 4,3. VBR DY QUALNET. 3,3 2,3 1,3 0,3 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. Pausa en (S). Figura 12. Carga de control de red en bits. Caso dinámico. Tabla 8. Valores carga de control de red en bits. Caso dinámico. Pausa CBR DY QUALNET VBR DY QUALNET. 0 30 60 120 300 600 900 4,98015 4,4886 4,65679 4,38994 3,8535 3,75628 3,5025 5,3128 5,45486 5,47822 4,45616 3,93665 3,84558 3,5989. 47.

(48) IEL2-I-05-50. En la figura 13 se observa la fracción de entrega de paquetes en la cual a medida que aumenta el tiempo de pausa el desempeño incrementa, sin embargo, al tener alta movilidad el desempeño no disminuye en gran medida (un 3%. Tabla 9). Al compararlo con los resultados obtenidos por Prokkola [1] se ve que el desempeño mejora en la simulación hecha en Qualnet. Y la diferencia entre cada modelo es de 0.5%.. Packet Delivery Ratio. Pq de datos Recibidos / Pq de datos enviados. 100% 90% 80% 70% 60% 50%. CBR STA QUALNET. 40%. CBR STA. 30%. VBR STA. 20%. VBR STA QUALNET. 10% 0% 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. Pausa en (S). Packet Delivery Ratio. Pq de datos Recibidos / Pq de datos enviados. 100% 100% 99% 99% 98% 98%. CBR STA QUALNET. 97%. VBR STA QUALNET. 97% 96% 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. Pausa en (S). Figura 13. Packet delivery ratio. Caso estático. Tabla 9. Valores packet delivery ratio. Caso estático. Pausa CBR STA QUALNET VBR STA QUALNET. 0 30 60 120 300 600 900 97,74% 97,82% 97,93% 98,39% 99,20% 99,55% 99,81% 97,09% 97,13% 97,30% 97,83% 98,78% 99,27% 99,68%. 48.

(49) IEL2-I-05-50. En el caso dinámico (figura 14) el desempeño disminuye en comparación al caso estático y el desempeño de VBR es menor al de CBR (2% tabla 10) debido a la naturaleza del tráfico VBR donde ocurre congestión de la red lo cual hace que incremente el número de colisiones además se observa que el efecto de movilidad es menos importante. En comparación con los resultados de Prokkola [1] se obtuvo, al igual que en el caso estático, un mejor desempeño.. Packet Delivery Ratio. Pq de datos Recibidos / Pq de datos enviados. 100% 98% 96% 94% 92% 90%. CBR DY QUALNET. 88%. CBR DY. 86%. VBR DY. 84%. VBR DY QUALNET. 82% 80% 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. Pausa en (S). Pq de datos Recibidos / Pq de datos enviados. Packet Delivery Ratio 100% 99% 98% 97%. CBR DY QUALNET VBR DY QUALNET. 96% 95% 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. Pausa en (S). Figura 14. Packet delivery ratio. Caso dinámico. Tabla 10. Valores packet delivery ratio. Caso dinámico. Pausa CBR DY QUALNET VBR DY QUALNET. 0 97,34% 96,27%. 30 60 97,06% 97,23% 96,19% 96,08%. 49. 120 300 600 97,60% 98,11% 98,58% 96,42% 97,43% 97,42%. 900 98,39% 97,60%.

(50) IEL2-I-05-50. 8.2. DESEMPEÑO DE LA RED RESPECTO AL TRÁFICO OFRECIDO. En está parte se analiza el efecto de la carga de la red en el desempeño de ella con diferentes escenarios de tráfico y los casos extremos de los tiempos de pausa estudiados anteriormente (0s y 900s). En la figura 15 se observa el retardo promedio en paquetes, hasta 0.06 Erlangs el retardo se mantiene estable (tabla 11) después de este punto empieza a crecer. Aunque generalmente las redes son estables cerca de la capacidad límite del canal en este caso en particular se observa que en ese punto (tráfico ofrecido = 1 Erlang) no presenta un comportamiento estable. Para el caso de no movilidad permanece estable hasta. 0.03 Erlangs y empieza a. crecer. exponencialmente a diferencia del caso con movilidad continua en la que después de 0.06 Erlangs empieza a crecer pero sin la rapidez con la que lo hace el modelo de no movilidad ya que al estar en la capacidad límite del canal el mayor valor es 324 ms lo cual implica un buen desempeño en la red.. 50.

(51) IEL2-I-05-50. Retardo promedio en (S). Retardo Promedio 1. VBR STA No mov. 0,8. VBR STA mov. 0,6. VBR STA mov Qualnet. 0,4. VBR STA No mov Qualnet. 0,2 0 0,001. 0,01. 0,1. 1. Carga ofrecida normalizada en[Erlang]. Retardo promedio en (S). Retardo Promedio 1 0,8. VBR STA mov Qualnet. 0,6. VBR STA No mov Qualnet. 0,4 0,2 0 0,001. 0,01. 0,1. 1. Carga ofrecida normalizada en[Erlang]. Figura 15. Retardo promedio. Caso estático. Tabla 11. Valores retardo promedio. Caso estático. Pausa VBR STA mov Qualnet VBR STA No mov Qualnet. 0,001 0,002 0,003. 0,01. 0,03 0,06. 0,1. 0,2. 0,3 0,5. 0,7. 1. 0,012 0,012 0,012 0,012 0,014 0,02 0,036 0,109 0,182 0,3 0,342 0,324 0,006 0,006 0,006 0,006 0,009 0,03 0,092 0,273 0,431 0,7. 1.05 1.04. Para el caso dinámico (figura 16) el comportamiento es similar al del caso estático pero cuando no hay movilidad no presenta un crecimiento exponencial y al límite de la capacidad del canal el retardo es menor cuando no hay movilidad que cuando se tiene movilidad continua.. 51.

(52) IEL2-I-05-50. Retardo promedio en (S). Retardo Promedio 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,001. VBR DY No mov VBR DY mov VBR DY mov QUALNET VBR DY No mov QUALNET. 0,01. 0,1. 1. Carga ofrecida normalizada en[Erlang]. Retardo promedio en (S). Retardo Promedio 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,001. VBR DY mov QUALNET VBR DY No mov QUALNET. 0,01. 0,1. 1. Carga ofrecida normalizada en[Erlang]. Figura 16. Retardo promedio. Caso dinámico. Tabla 12. Valores retardo promedio. Caso dinámico. Pausa VBR DY mov QUALNET VBR DY No mov QUALNET. 0,001 0,002 0,003. 0,01. 0,03. 0,06. 0,1. 0,2. 0,3. 0,5. 0,7. 1. 0,028 0,028 0,028 0,028 0,042 0,2568 0,521 0,607 0,684 0,724 0,808 0,98 0,013 0,013 0,013 0,013 0,022 0,0008 0,127 0,311 0,421 0,541 0,528 0,47. En la figura 17 está graficada la carga de enrutamiento en bits respecto a la carga ofrecida. Se observa que con baja carga de tráfico la carga de enrutamiento domina el tráfico de la red especialmente cuando se presenta movilidad continua, esto se debe a los rompimientos de rutas causados por la movilidad de los nodos por lo cual la carga de enrutamiento es independiente de la carga de tráfico. Al 52.

(53) IEL2-I-05-50. tener una carga alta de tráfico 0.03 Erlangs el comportamiento de los modelos (con y sin movilidad) permanece casi constante mientras que al tener baja carga de tráfico la carga de enrutamiento es mayor y disminuye a medida que se aumenta el tráfico de carga hasta 0.03 Erlangs (tabla 13) donde se comporta estable hasta que tiene una capacidad de 0.1 Erlangs y empieza a aumentar hasta que llega a la capacidad limite del canal, 1 Erlang debico al incremento de las colisiones. Carga de enrutamiento normalizad en bits. Carga de enrutamiento normalizad [bits/bits]. 7 6 5 4. VBR STA No mov VBR STA mov VBR STA No mov QUALNET VBR STA mov QUALNET. 3 2 1 0 0,001. 0,01. 0,1. 1. Carga de enrutamiento ofrecida normalizada en[Erlang]. Carga de enrutamiento normalizad en bits. Carga de enrutamiento normalizad [bits/bits]. 5 VBR STA No mov QUALNET 4. VBR STA mov QUALNET. 3 2 1 0 0,001. 0,01. 0,1. 1. Carga de enrutamiento ofrecida normalizada en[Erlang]. Figura 17. Carga de enrutamiento. Caso estático. Tabla 13. Valores Carga de enrutamiento. Caso estático. 0,001 0,002 0,003 VBR STA mov QUALNET VBR STA No mov QUALNET. 0,01. 0,03. 0,06. 0,1. 0,2. 0,3. 0,5. 0,7. 1. 1,535 1,235 1,235 1,235 0,618 0,502 0,746 0,802 0,818 0,885 0,961 1,0737 3,562 2,762 2,462 1,262 0,687 0,589 0,648 0,731 0,785 0,801 0,863. 53. 0,876.

(54) IEL2-I-05-50. Para el caso dinámico (figura 18), en Qualnet presenta un comportamiento estable con baja carga de tráfico (hasta 0.01 Erlangs, tabla 14) y luego disminuye hasta llegar a la capacidad límite del canal. Estos comportamientos en los casos estáticos y dinámicos se deben. al incremento del número de colisiones, que. ocasionan rompimiento de rutas.. Carga de enrutamiento normalizad en bits VBR DY No mov. Carga de enrutamiento normalizad [bits/bits]. 7. VBR DY mov. 6. VBR DY mov QUALNET. 5. VBR DY No mov QUALNET. 4 3 2 1 0 0,001. 0,01. 0,1. 1. Carga ofrecida normalizada en[Erlang]. Carga de enrutamiento normalizad en bits. Carga de enrutamiento normalizad [bits/bits]. 4 VBR DY mov QUALNET. 3,5. VBR DY No mov QUALNET. 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0,001. 0,01. 0,1. 1. Carga ofrecida normalizada en[Erlang]. Figura 18. Carga de enrutamiento. Caso dinámico. Tabla 14. Valores Carga de enrutamiento. Caso dinámico. PDR 0,001 0,002 0,003 0,01 0,03 0,06 0,1 0,2 0,3 0,5 0,7 1 VBR DY mov QUALNET 1,896 1,896 1,896 1,896 1,548 1,298 1,5223 1,4532 1,399 1,364 1,418 1,642 VBR DY No mov QUALNET 2,909 2,909 2,909 2,909 1,639 1,365 1,637 2,1418 2,601 2,538 2,543 2,616. 54.

(55) IEL2-I-05-50. En la figura 19 está graficada la carga de control de la red en bits, se observa que el comportamiento es similar al de la carga de enrutamiento pero las magnitudes son diferentes ya que al tener baja carga de tráfico la carga normalizada es mayor, sin embargo esto no afecta el desempeño de la red por que en este punto los datos de trafico son pequeños comparados con la capacidad del canal.. Carga de control Normalizad en la red [bits/bits]. Carga de control Normalizad en la red en bits 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0,001. VBR STA No mov VBR STA mov VBR STA No mov Qualnet VBR STA mov QUALNET. 0,01. 0,1. 1. Carga ofrecida normalizada en[Erlang]. Carga de control Normalizad en la red [bits/bits]. Carga de control Normalizad en la red en bits 7 VBR STA No mov Qualnet. 6. VBR STA mov QUALNET. 5 4 3 2 1 0 0,001. 0,01. 0,1. 1. Carga ofrecida normalizada en[Erlang]. Figura 19. Carga de control de la red. Caso estático. Tabla 15. Valores carga de control de la red. Caso estático. PDR 0,001 0,002 0,003 0,01 0,03 0,06 0,1 0,2 0,3 0,5 0,7 1 VBR STA No mov Qualnet 2,776 1,776 1,776 1,776 1,505 1,468 1,376 1,384 1,854 2,8892 2,932 3,197 VBR STA mov QUALNET 5,991 4,991 4,491 3,891 2,101 2,022 2,013 4,397 4,364 4,3101 4,575 5,043. 55.

(56) IEL2-I-05-50. En el caso dinámico (figura 20), se observa al igual que el caso estático un comportamiento similar entre la carga de enturamiento y la carga de la red. Esto sugiere que se encuentra más tráfico en la red que la capacidad de tráfico del canal.. Carga de control Normalizad en la red [bits/bits]. Carga de control Normalizad en la red en bits 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0,001. VBR DY No mov VBR DY mov VBR DY mov QUALNET VBR DY No mov QUALNET. 0,01. 0,1. 1. Carga ofrecida normalizada en[Erlang]. Carga de control Normalizad en la red [bits/bits]. Carga de control Normalizad en la red en bits 18 16. VBR DY mov QUALNET. 14. VBR DY No mov QUALNET. 12 10 8 6 4 2 0,001. 0,01. 0,1. 1. Carga ofrecida normalizada en[Erlang]. Figura 20. Carga de control de la red. Caso dinámico. Tabla 16. Valores carga de control de la red. Caso dinámico. PDR 0,001 0,002 0,003 0,01 0,03 0,06 0,1 0,2 0,3 0,5 0,7 1 VBR DY mov QUALNET 17,6 12,357 11,69 7,459 5,6539 5,896 7,459 10,12 10,564 11,894 12,235 12,525 VBR DY No mov QUALNET 6,896 3,305 3,305 3,305 3,5295 3,683 4,406 5,487 7,479 8,7946 8,6452 8,7897. 56.

(57) IEL2-I-05-50. 9. CONCLUSIONES. El desempeño de la red mejora notablemente respecto al estudio realizado por Prokkola [1] ya que los resultados obtenidos en retardos, cargas de control de enrutamiento y de la red fueron menores a los que obtuvo Prokkola [1] en su estudio. En la figura 21 se observa el comportamiento de los modelos de tráfico donde el modelo VBR tiene un mayor retardo y en el caso dinámico aumenta más. Al observar la figura 22 vemos que el desempeño de CBR es mejor al de VBR en los dos casos. Con esto se puede ver que el desempeño es mucho mejor al de estudios anteriores y que al presentar un mayor retardo el modelo de VBR, genera un desempeño un poco menor al que se presenta con CBR esto es debido a la estructura de VBR ya que al tener un tamaño de paquetes variables ocasiona una pérdida de paquetes o retransmisión mayor al modelo de CBR que mantiene el tamaño de los paquetes constante. Con los resultados obtenidos se puede decir que la diferencia entre CBR y VBR aunque es muy pequeña se ve comprometido el desempeño de la red bajo estos dos modelos de tráfico.. Las conexiones. dinámicas incrementan el requerimiento de información de control de enrutamiento lo cual tiene un efecto en el retardo de los paquetes.. 57.

(58) IEL2-I-05-50. Retardo prom edio en (S). Av delay en (S). 0,02 0,018. CBR DY QUALNET. 0,016. VBR DY QUALNET CBR STA Qualnet. 0,014. VBR STA Qualnet. 0,012 0,01 0,008 0,006 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. 1000. Pausa en (S). Figura 21. Retardo promedio.. Pq de datos Recibidos / Pq de datos enviados. Packet Delivery Ratio 100% 100% 99% 99% 98%. CBR DY QUALNET. 98%. VBR DY QUALNET. 97%. CBR STA QUALNET. 97%. VBR STA QUALNET. 96% 0. 100. 200. 300. 400. 500. 600. 700. 800. 900. Pausa en (S). Figura 22. Packet delivery ratio. Sin embargo el comportamiento descrito anteriormente se ve afectado cuando se incrementa la carga de tráfico en este caso el desempeño desmejora notablemente al igual que el retardo de transmisión de los paquetes (Figura 23 y 24) aumenta a medida que se llega al límite de la capacidad del canal ya que hasta 0.03 Erlangs se tiene un promedio de fracción de entrega de paquetes del 95% y cuando la carga de tráfico aumenta hasta llegar al límite del canal decrece rápidamente hasta legar a un 2% lo cual es un desempeño demasiado bajo para una red y poco confiable.. 58.

(59) IEL2-I-05-50. Retardo promedio en (S). Retardo Promedio 1 VBR DY mov QUALNET. 0,8. VBR DY No mov QUALNET VBR STA mov Qualnet. 0,6. VBR STA No mov Qualnet. 0,4 0,2 0 0,001. 0,01. 0,1. 1. Carga ofrecida normalizada en[Erlang]. Figura 23. Retardo promedio respecto a carga ofrecida.. Pq de datos recibidos / Pq de datos enviados. Packet delivery ratio 1,2 1 0,8 VBR ST 0S Qualnet. 0,6. VBR ST 900S Qualnet. 0,4. VBR DY 0S Qualnet. 0,2. VBR DY 900S Qualnet. 0 0,001. 0,01. 0,1. 1. Carga ofrecida normalizada en[Erlang]. Figura 24. Packet delivery ratio.. Por lo tanto se dice que este tipo de redes funcionan para una carga de tráfico baja bien sea bajo alta o baja movilidad ya que el desempeño no se ve altamente afectado especialmente con conexiones dinámicas, sin embargo al aumentar la carga de tráfico se ve altamente comprometido el desempeño de la red y no seria una red confiable.. 59.

(60) IEL2-I-05-50. 10.. TRABAJO FUTURO. Se debe hacer un análisis con modelos de tráfico más realistas y más usados como son tráfico de video, transmisión de datos, peer to peer, entre otros. Igualmente hacer el análisis con diferentes medias y tasas de transmisión de paquetes. Y observar que tanto mejora la red al habilitar los mensajes de control RTS y CTS de la capa MAC.. 60.

(61) IEL2-I-05-50. BIBLIOGRAFÍA. [1]. Prokkola Jarmo et al., “on the effect of traffic models to the performance of. Ad Hoc network,” IEEE Personal Communications, Dic. 2003. [2]. Definición de una red Ad Hoc, http:// gsyc.escet.urjc.es/ ~caguero/. proyectos/ pera/ node8.html. [3]. PERKINS, C. E., BHAGWAT, P.: ``Highly Dynamic Destination-Sequenced. Distance-Vector Routign (DSDV) for Mobile Computers'', Comp. Commun, 1994.. [4]. Ad hoc On-Demand Distance Vector (AODV) Routing, RFC 3561, Jul.. 2003.. [5]. MURTHY, S., GARCÍA-LUNA-ACEVES, J.J.: `Àn Efficient Routing Protocol. for Wireless Networks'', ACM Mobile Networks and App. J., Special Issue on Routing in Mobile Communication Networks, 1996.. [6]. C.E. Perkins y E.M. Royer, “Ad-Hoc On Demand Distance Vector Routing”,. Proc. Of IEEE WMCSA’99, Feb. 99.. 61.

(62) IEL2-I-05-50. [7]. JOHNSON, D. B., MALTZ, D. A.: ``Dynamic Source Routing in Ad-Hoc. Wireless Networks'', Mobile Computing, 1996. [8]. CORSON, M. S., EPHREMIDES, A.: `À Distributed Routing Algorithm for. Mobile Wireless Networks'', ACM/Baltzer Wireless Networks J., 1995.. [9]. TOH, C-K.: `À Novel Distributed Routing Protocol To Support Ad-Hoc. Mobile Computing'', IEEE 15th Annual Int'l. Phoenix Conf. Comp. and Commun., 1996. [10]. DUBE, R.: ``Signal Stability based Adaptive Routing (SSA) for Ad-Hoc. Mobile Networks'', IEEE Pers. Commun., 1997. [11]. Redes inalámbricas y redes LAN, http:// www.microsoft.com/ latam/. windowsxp/ pro/biblioteca/ planning/ wirelesslan/ default.asp. [12]. http://service.real.com/help/faq/rjbvbrfaq.html#whatcbr.. [13]. Tutorial Qualnet, “C:\qualnet\3.8\docs\manual.html “. [14]. K. Wu et al. , “Profile-Based Protocols in Wireless Mobile Ad hoc Networks,”. Proc. Of IEEE Local Computer Networks Conference, pp. 568 – 575, Nov. 2001. [15 ] Yesid Yermanos, "Estudio y evaluación de los modelos de movilidad y enrutamiento de las redes Ad hoc móviles. (MANET)", Tesis maestria de. Telecomunicaciones Universidad de los Andes, 2005. [16]. Sean McCreary, kc claffy , “Trends in Wide Area IP Traffic Patterns:A View. from Ames Internet Exchange”, ITC 2000. [17]. Yih-Chun Hu David B. Johnson, “Exploiting Congestion Information in. Network and Higher Layer Protocols in Multihop Wireless Ad Hoc Networks”.. 62.

(63) IEL2-I-05-50. [18]. Nevil Brownlee, kc claffy, “Understanding Internet Traffic Streams:. Dragonflies and Tortoises”, IEEE Comunications 2002.. [19]. Thompson, Millar, Wilder, “Wide Area Internet Traffic Patterns and. Characteristics (Extended Version)”, IEEE Network 1997.. [20]. Nevil, Brownlee and KC Claffy, Internet Stream Size Distributions,. Sigmetrics 2002.. 63.

(64) IEL2-I-05-50. Anexo A. Configuración red movil Ad-Hoc. # ***** QualNet Configuration File ***** # ************* General *********** # ************* General *********** VERSION 3.8 EXPERIMENT-NAME VBR_SIN_RTS_ST_0S SIMULATION-TIME 900S # The random number seed is used to initialize part of the seed of various randomly generated numbers in the simulation. Use different seeds to see the consistency of the results of the simulation. SEED 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 # ************* Parallel Settings *********** # Method for assigning nodes to parallel partitions PARTITION-SCHEME AUTO # ************* Terrain *********** # The size of the physical terrain in which the nodes are being simulated. COORDINATE-SYSTEM CARTESIAN # The size of the terrain in meters. TERRAIN-DIMENSIONS ( 1500, 300 ) # Terrain altitude in meters. DUMMY-ALTITUDES ( 1500, 1500 ) # If this is set to YES, the simulation terminates when it attempts to use an elevation not included in the terrain data files. If it is NO, the execution simply assumes that such elevations are 0.0.. 64.

(65) IEL2-I-05-50. TERRAIN-DATA-BOUNDARY-CHECK YES. # ************* Node Positioning *********** # ************* Nodes *********** # The number of nodes being simulated. DUMMY-NUMBER-OF-NODES 50 # The node placement strategy. NODE-PLACEMENT FILE NODE-POSITION-FILE. C:\Documents. and. Settings\mario-du\My. Documents\Qualnet\Prokkola\Prokkola.nodes # ************* Mobility *********** MOBILITY RANDOM-WAYPOINT MOBILITY-WP-PAUSE 0.1S, 30s, 60s, 120s, 300s, 600s, 900s # meters per second MOBILITY-WP-MIN-SPEED 1 # meters per second MOBILITY-WP-MAX-SPEED 20 MOBILITY-POSITION-GRANULARITY 1.0 # If yes, nodes get their altitude coordinate from the terrain file, if one is specified. MOBILITY-GROUND-NODE NO. # ************* Wireless Settings *********** # ************* Channel *********** PROPAGATION-CHANNEL-FREQUENCY 2400000000 PROPAGATION-MODEL STATISTICAL # Signals with powers below PROPAGATION-LIMIT (in dBm) (before the antenna gain at the receiver) are not delivered. PROPAGATION-LIMIT -111.0 PROPAGATION-PATHLOSS-MODEL TWO-RAY PROPAGATION-SHADOWING-MODEL CONSTANT # in dB PROPAGATION-SHADOWING-MEAN 4.0 PROPAGATION-FADING-MODEL NONE. 65.

(66) IEL2-I-05-50. # ************* Radio/Physical Layer *********** PHY-MODEL PHY802.11b PHY802.11-AUTO-RATE-FALLBACK NO # bandwidth in bps. supported data rates: 1Mbps, 2Mbps, 5.5Mbps, 11Mbps PHY802.11-DATA-RATE 2000000 PHY802.11b-TX-POWER--1MBPS 9.8 PHY802.11b-TX-POWER--2MBPS 9.8 PHY802.11b-TX-POWER--6MBPS 15.0 PHY802.11b-TX-POWER-11MBPS 15.0 PHY802.11b-RX-SENSITIVITY--1MBPS -93.0 PHY802.11b-RX-SENSITIVITY--2MBPS -89.0 PHY802.11b-RX-SENSITIVITY--6MBPS -87.0 PHY802.11b-RX-SENSITIVITY-11MBPS -83.0 PHY802.11-ESTIMATED-DIRECTIONAL-ANTENNA-GAIN 15.0 PHY-RX-MODEL PHY802.11b # Potencia en reposo 802.11 en mW BATTERY_IDLE_POWER 850.0 # Potencia en recepcion 802.11 en mW BATTERY_RX_POWER 970.0 # Potencia nominal en transmision (consumo de la circuiteria) 802.11 en mW BATTERY_TX_POWER_OFFSET 970.0 # Coeficiente de transmision Adimensional, excedente del consumo de la circuiteria utilizado solo para transmision BATTERY_TX_POWER_COEFFICIENT 36.0 # Channels the radio is capable of listening to. PHY-LISTENABLE-CHANNEL-MASK 1 # Channels the radio is currently listening to. Can be changed during run time. PHY-LISTENING-CHANNEL-MASK 1 # Temperature of the environment in K PHY-TEMPERATURE 290.0 PHY-NOISE-FACTOR 10.0 ANTENNA-MODEL OMNIDIRECTIONAL # antenna gain in dB ANTENNA-GAIN 0.0 # antenna height in meters ANTENNA-HEIGHT 1.5 # efficiency of the antenna ANTENNA-EFFICIENCY 0.8 # antenna mismatch loss in dB ANTENNA-MISMATCH-LOSS 0.3 # antenna cable loss in dB. 66.

(67) IEL2-I-05-50. ANTENNA-CABLE-LOSS 0.0 # antenna connection loss in dB ANTENNA-CONNECTION-LOSS 0.2 # ************* MAC Protocol *********** MAC-PROTOCOL MAC802.11 MAC-802.11-DIRECTIONAL-ANTENNA-MODE NO MAC-802.11-SHORT-PACKET-TRANSMIT-LIMIT 7 MAC-802.11-LONG-PACKET-TRANSMIT-LIMIT 4 MAC-802.11-RTS-THRESHOLD 2000 MAC-802.11-PCF-STATISTICS NO # specifies an additional delay for messages sent by the MAC layer to the phy layer. protocols use a multiple of this value. MAC-PROPAGATION-DELAY 1US # must be set to YES if nodes want to overhear packets destined to the neighboring node. PROMISCUOUS-MODE YES. # ************* Adaptation Protocols *********** # ************* Adaptation Layer *********** ADAPTATION-LAYER-STATISTICS NO ATM-STATIC-ROUTE NO. # ************* ARP Specific *********** # ************* ARP Enabled *********** ARP-ENABLED NO # ************* ARP Specs *********** ARP-TIMEOUT-INTERVAL 20M. # ************* Network Protocols *********** # ************* Network Protocol ***********. 67. Some MAC.