![Page 1: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/1.jpg)
Master i InformationsteknologiSimulering af radionetværk
Kasper og Claus
![Page 2: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/2.jpg)
Agenda Hovedideér og motivation Problemstilling og resultater Status af resultater Hvad kan man lære Det vigtigste bidrag af jeres arbejde Største problemer og de største succes'er Hvad er de uafklarede spørgsmål
![Page 3: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/3.jpg)
Motivation og hovedideer Oplæg fra Terma Sammenligning af MAC algoritmer med flere
noder (max 30), på trådløse netværk Simple contra avancerede algoritmer Er simulering en mulighed frem for dyre og
komplicerede testopstillinger (hardware, opsamling af testdata, konfiguration)
![Page 4: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/4.jpg)
Problemstilling og resultater 1 Hypotese: Er det muligt at lave en troværdig simulering
med op til 30 noder i et trådløst netværk? Kan man ud fra antallet af brugere bestemme
hvilken MAC algoritme, der er den mest hensigtsmæssige at benytte i nogle udvalgte scenarier?
![Page 5: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/5.jpg)
Problemstilling og resultater 2 Proces1. Læs om MAC algoritmer, og læs/prøv
forskellige simuleringsværktøjer2. Designe testopstillinger3. Implementering i NS-34. Analyse af forventninger5. Udføre eksperimenterne6. Konkludere på resultater og sammenlign
med forventning
![Page 6: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/6.jpg)
Design testopstilling1. Reproducerbar2. Objektivitet3. Præcis4. Statisk sund Det har været vores hensigt at opfylde
ovenstående punkter
![Page 7: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/7.jpg)
Design og implementering af eksperimenter Terma: 30 noder Brændmænd: Tænkt scenarie der kunne være relevant Svært at vælge en afprøvningsstand, der er ikke rigtig
nogen standard, slet ikke med flere noder. MAC algoritmer der er valgt Aloha (simpel) CSMA CSMA/CA WIFI 802.11 (afprøvet) Scenario sunshine, hidden, Exposed
Implementering: er sket ved at tilføje og ændre i eksisterende kode
![Page 8: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/8.jpg)
Hidden terminal
![Page 9: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/9.jpg)
Exposed node problem
![Page 10: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/10.jpg)
Beregning af throughput 3 generelle metoder til beregning• Instantaneous• Short term (node til node med agent ofte i routet netværk)
• Long term (fil der sendes, tiden tages)
• Vi benytter Instantaneous
![Page 11: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/11.jpg)
Design og implementering af eksperimenter Opbygning NS- App Application
applikationslag, præsentationslag, sessionlaget, transportlaget
Internet Stacknetværkslag
NetDeviceDatalinklaget, fysiske lag
![Page 12: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/12.jpg)
Design og implementering af eksperimenter NetDevice
Afgrænsning: Forholdsvis enkel implementering Propagations delay (Alle noder
modtager samtidigt) 1 Mbps mellem noder (konstant)
Minus:• QOS• Routing• FHSS • Mobility
![Page 13: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/13.jpg)
Design og implementering af eksperimenter Sekvensdiagram For
CSMA
![Page 14: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/14.jpg)
Resultater Det er ikke tydeligt i vores rapport men CBR
skulle gerne verificere at vores frame loss grafer er rigtige. Da andre også har lavet throughput målinger men ikke set på frame loss.
Throughput er vel egentligt nok til vurdering af en algoritme set fra en applikation. Frame loss er i den forbindelse irrelevant
![Page 15: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/15.jpg)
Analyse af resultater 1Baggrund for ændring af sende interval:
10 noder der sender hvert 10 s: (1*(2200*8)b / 1Mb/s) * 100 % = 1,76 %
![Page 16: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/16.jpg)
Analyse af resultater 2
![Page 17: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/17.jpg)
Analyse af resultater 3
Viser den ideelle verden men imellem hver frame er der jo ACK, CW, SIFS og DIFS
![Page 18: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/18.jpg)
Resultat: Frame loss sunshine
![Page 19: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/19.jpg)
Analyse af resultater 4
![Page 20: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/20.jpg)
Resultat : Frame loss hidden terminal
Bemærk: CSMA stigning er flyttet en node pga. retrans
![Page 21: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/21.jpg)
Resultat : CBR sunshine
Forventning:Theoretical Maximum Throughput = (Packet Length * 8 * 1000000) / (Preamble + Header + ((Packet Length + 28) * 8 / Rate) + SIFS + Preamble + Header + (ACK * 8 / Rate) + DIFS + ((Backoff / 2) * Slot)) 2200 bytes pakke længde: 0,9411764705882350 Mbit/s
![Page 22: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/22.jpg)
[10] An Analysis of the Backoff Mechanism used in IEEE802.11 Networks
![Page 23: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/23.jpg)
Resultat : CBR hidden terminal
![Page 24: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/24.jpg)
Hvad er status af jeres resultater? Som man ser på de efterfølgende grafer har vi
fundet en fejl, men måske er der flere Konstaterede fejl:1. Aloha bruger CS i forbindelse med
retransmission2. Ved CBR er der rettet så alle ARP kommer
igennem, og derved at alle noder kan sende data.
![Page 25: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/25.jpg)
Status 1: Ny Aloha
![Page 26: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/26.jpg)
Status 2: Ny Aloha
![Page 27: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/27.jpg)
Sammenligning af Ny Aloha
![Page 28: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/28.jpg)
Status 3: CBR with ARP fix
![Page 29: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/29.jpg)
Status 4: CBR with ARP fix
![Page 30: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/30.jpg)
Hvad kan man lære af jeres projekt? MAC algoritmer NS-3 simulering og best
practice/videnskabelighed Hypoteser behøver ikke være korrekt (Svært
for ingeniører) Skepsis overfor simulering Vi kan konstatere, at der ikke rigtig er nogle
faste afprøvningsmodeller.
![Page 31: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/31.jpg)
Hvad er det vigtigste bidrag af jeres arbejde?
Lære af vores erfaringer Simulering er bare simulering. Svært at sammenligne simuleringer da model
og parameter næste altid er forskellige
![Page 32: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/32.jpg)
Hvad er de største problemer og de største succes'er? Største problem er tid der er brugt på, Ubuntu, C++, SQLite,
Gnuplot og NS-3’s indlæsringskurve Generering at data er ekstremt tidskrævende. Lange
beregninger op til 17 timer. Skide irriterende når den står og regner på 5. time og man opdager en fejl i koden
At lære de kendte bugs og workarounds i NS-3 fx Noder må ikke starte fuldstændigt samtidigt, ARP request skal igennem, ellers kommer der slet ikke noget igennem bagefter
Finde og læse det rigtige Manglende overblik når man starter på sit projekt
Succes’er er nok at vi har fået viden omkring overstående Vi synes selv vi har lært noget. Vi har større viden om hvordan
MAC algoritmerne virker At det i vores projekt er lykkedes, at nå frem til nogle resultater
![Page 33: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/33.jpg)
Hvad er de uafklarede spørgsmål? Hvad har frame-størrelsen egentlig af betydning
for algoritmerne. Ville mindre frames faktisk være en fordel for Aloha. Har det betydning for CSMA og CSMA/CA
Gennemløb, vi har kun 7 man burde have flere for at få et endnu bedre statistisk sundt resultat.
Afprøvning af eksperimenterne på rigtig hardware, med den forventning at disse resultater vil ligne resultaterne fra simuleringen.
CW længde -> Sæt CW efter antallet af noder
![Page 34: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/34.jpg)
AfrundingHolder konklusionen?
Ved antagelse af at vores nye resultater er korrekte, så er hypoteserne opfyldt.Ud fra hvad vi har lært, er vi skeptiske overfor resultater baseret udelukkende på simulering.
![Page 35: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/35.jpg)
CSMA
![Page 36: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/36.jpg)
CSMA/CA
![Page 37: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/37.jpg)
Frame opbygning
![Page 38: Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022062521/5681668e550346895dda6061/html5/thumbnails/38.jpg)
NS-3 Parameter