master i informationsteknologi simulering af radionetværk
DESCRIPTION
Master i Informationsteknologi Simulering af radionetværk. Kasper og Claus. 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 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
Master i InformationsteknologiSimulering af radionetværk
Kasper og Claus
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
Motivation og hovedideer Oplæg fra Terma Sammenligning af MAC algoritmer med flere
noder (max 30), på trådløse netværk Er simulering en mulighed frem for dyre og
komplicerede testopstillinger (hardware, opsamling af testdata, konfiguration)
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?
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
Design testopstilling1. Reproducerbar2. Objektivitet3. Præcis4. Statisk sund Det har været vores hensigt at opfylde
ovenstående punkter
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 802.11b (afprøvet) NS-3 Scenario sunshine, hidden, Exposed
Implementering: er sket ved at tilføje og ændre i eksisterende kode
Hidden terminal
Exposed node problem
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
Design og implementering af eksperimenter Opbygning NS- App Application
applikationslag, præsentationslag, sessionlaget, transportlaget
Internet Stacknetværkslag
NetDeviceDatalinklaget, fysiske lag
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
Resultater Der ses på frame loss og CBR 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
Resultat: Frame loss sunshine
Resultat : Frame loss hidden terminal
Bemærk: CSMA stigning er flyttet en node pga. retrans
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
[10] An Analysis of the Backoff Mechanism used in IEEE802.11 Networks
Resultat : CBR hidden terminal
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.
Status 1: Ny Aloha
Status 2: Ny Aloha
Sammenligning af Ny Aloha
Status 3: CBR with ARP fix
Status 4: CBR with ARP fix
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.
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
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
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
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.
CSMA
CSMA/CA
Frame opbygning
NS-3 Parameter
Design og implementering af eksperimenter Sekvensdiagram For
CSMA