RICARDO MORENO C. Departamento de Ingeniería Electrónica en Telecomunicaciones SANGOLQUÍ, 2012

1. EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO DE LA HERRAMIENTA DE SIMULACIÓN ns-3 EN AMBIENTES INALÁMBRICOS BAJO EL ESTÁNDAR IEEE-802.11 RICARDO MORENO C. Departamento de Ingeniería Electrónica en Telecomunicaciones SANGOLQUÍ, 2012

2. AGENDA • INTRODUCCIÓN • MARCO TEÓRICO • METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN • RESULTADOS

3. INTRODUCCIÓN (1/2) • El Network Simulatorns-3 y su principales ventajas respecto a ns-2. - Mayor cantidad de modelos a simular. (Wifi, Wimax, Ethernet, etc.) Simulación Simple y Robusta. - Resultados más fiables y reales. - No se utilizan secuencia de comandos oTcl para controlar la simulación (Combinación C++  oTcl) Las simulaciones de red ahora pueden ser implementadas en C++ puro y Python. - ns-3 tiene modelos para todos los elementos que conforman una red. (Desde una tarjeta de red Ethernet hasta un complejo dispositivo inalámbrico)

4. INTRODUCCIÓN (2/2) • Network Simulator ns-3 y sus ventajas en redes inalámbricas. - Es un estándar bastante estable a la hora de hacer pruebas. - Mayor escalabilidad y menos uso de recursos. - Modelos de canales más sofisticados soportando simulación de manera paralela y distribuida. - Integración con nuevos módulos (Wifi, WiMax, GPRS, CDMA) - Manejo de múltiples interfaces. (IPv4, Protocolos de Internet, sockets, devicesy drivers) - Alta flexibilidad y generación de archivos de rastreo. (Wireshark)

5. AGENDA • INTRODUCCIÓN • MARCO TEÓRICO • METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN • RESULTADOS

6. MARCO TEÓRICO (1/3) EL SIMULADOR NS-3

7. MARCO TEÓRICO (2/3) EL ESTÁNDAR IEEE 802.11 • “Estándar internacional que define las características de una red de área local inalámbrica (WLAN)”.

8. MARCO TEÓRICO (3/3) ESTRUCTURA DE LAS TOPOLOGÍAS IEEE 802.11 Ad-hoc Infraestructura

9. AGENDA • INTRODUCCIÓN • MARCO TEÓRICO • METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN • RESULTADOS

10. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN (1/3) Estándar Inalámbrico IEEE – 802.11b Canal, Frecuencia y Tasas de Transmisión

11. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN (2/3)

12. METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN (3/3)

13. AGENDA • INTRODUCCIÓN • MARCO TEÓRICO • METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN • RESULTADOS

14. ANÁLISIS DE RESULTADOS (1/13) Parámetros de Simulación Escenario Tipo Infraestructura Topología de la Red

15. ANÁLISIS DE RESULTADOS (2/13) Escenario Tipo Infraestructura Throughput de la Red

16. ANÁLISIS DE RESULTADOS (3/13) Escenario Tipo Infraestructura Delay de la Red ms.

17. ANÁLISIS DE RESULTADOS (4/13) Escenario Tipo Infraestructura FlujoFuenteDestino 1 10.1.1.3 10.1.1.255 2 10.1.1.4 10.1.1.255 3 10.1.1.1 10.1.1.255 4 10.1.1.5 10.1.1.255 5 10.1.1.2 10.1.1.255 6 10.1.1.1 10.1.1.2 7 10.1.1.3 10.1.1.1 8 10.1.1.4 10.1.1.1 9 10.1.1.5 10.1.1.1 10 10.1.1.1 10.1.1.3 11 10.1.1.2 10.1.1.1 12 10.1.1.4 10.1.1.1 13 10.1.1.5 10.1.1.1 14 10.1.1.1 10.1.1.4 15 10.1.1.2 10.1.1.1 16 10.1.1.3 10.1.1.1 17 10.1.1.5 10.1.1.1 18 10.1.1.1 10.1.1.5 19 10.1.1.2 10.1.1.1 20 10.1.1.3 10.1.1.1 21 10.1.1.4 10.1.1.1 Análisis de Paquetes de Datos durante la Simulación

18. ANÁLISIS DE RESULTADOS (5/13) Escenario Tipo Ad-hoc Parámetros de Simulación Topología de la Red

19. ANÁLISIS DE RESULTADOS (6/13) Escenario Tipo Ad-hoc Throughput de la Red

20. ANÁLISIS DE RESULTADOS (7/13) Escenario Tipo Ad-hoc Delay de la Red ms.

21. ANÁLISIS DE RESULTADOS (8/13) Escenario Tipo Ad-hoc FlujoFuenteDestino 1 192.168.1.1 192.168.1.255 2 192.168.1.2 192.168.1.255 3 192.168.1.3 192.168.1.255 4 192.168.1.1 192.168.1.2 5 192.168.1.3 192.168.1.2 6 192.168.1.3 192.168.1.1 Análisis de Paquetes de Datos durante la Simulación

22. ANÁLISIS DE RESULTADOS (9/13) Escenario Tipo Fijo – Móvil Parámetros de Simulación Topología de la Red

23. ANÁLISIS DE RESULTADOS (10/13) Escenario Tipo Fijo – Móvil Throughput de la Red

24. ANÁLISIS DE RESULTADOS (11/13) Escenario Tipo Fijo – Móvil Throughput de la Red respecto a la Distancia Parámetro RSSI (ReceivedSignalStrenghtIndication)

25. ANÁLISIS DE RESULTADOS (12/13) Escenario Tipo Fijo – Móvil Delay de la Red

26. ANÁLISIS DE RESULTADOS (13/13) Escenario Tipo Fijo – Móvil Análisis de Paquetes de Datos durante la Simulación

27. COMPARATIVA DE RESULTADOS (1/6) Escenario Tipo Ad-hoc en ns-2 Topología de la Red Parámetros de Simulación

28. COMPARATIVA DE RESULTADOS (2/6) Escenario Tipo Ad-hoc en ns-2 Escenario Tipo Ad-hoc en ns-3 Throughput de la Red Throughput de la Red

29. COMPARATIVA DE RESULTADOS (3/6) Escenario Tipo Ad-hoc en ns-2 Escenario Tipo Ad-hoc en ns-3

30. COMPARATIVA DE RESULTADOS (4/6) PARÁMETROS QUE VARÍAN EN LA SIMULACIÓN AD-HOC.

31. COMPARATIVA DE RESULTADOS (5/6) DESEMPEÑO RESPECTO AL TIEMPO E. Weingärtner, H. Lehn, and K. Wehrle,”A performance comparison of recent network simulators”,IEEE International Conference on Communications 2009.

32. COMPARATIVA DE RESULTADOS (6/6) DESEMPEÑO RESPECTO A LA MEMORIA E. Weingärtner, H. Lehn, and K. Wehrle,”A performance comparison of recent network simulators”,IEEE International Conference on Communications 2009.

33. CONCLUSIONES • El simulador ns-3, representa una mejor alternativa para realizar estudios de investigación en comunicaciones inalámbricas, demostrando una arquitectura altamente flexible, permitiendo contribución de terceros para el diseño de nuevos modelos y la posibilidad de incorporarlos en el código fuente de ns-3 obteniendo un ámbito de continuo crecimiento. • La implementación de estándares como WiFI, modelos de movilidad y protocolos de enrutamiento hacen de ns-3 un simulador muy adecuado para simular redes de manera eficiente y precisa.

34. CONCLUSIONES • El análisis de cada escenario de simulación ha permitido obtener resultados superiores a los que se puede obtener con otro simulador, interpretando resultados mediante la utilización de programas externos como Wireshark y Pyviz. • Los resultados en base a los datos obtenidos ciertamente garantizan que éstos son cercanos a datos reales. Esto se demuestra en cálculos como el Throughput, en los cuales los valores se acercan a los del estándar IEEE 802.11

35. GRACIAS POR SU ATENCIÓN