Simulación de redes inalámbricas en NS-2

Simulación de redes inalámbricas en NS-2

Contenido principal del artículo

Henry Zárate-Ceballos
Jorge Eduardo Ortiz-Triviño

Resumen


Antecedentes: Las redes Ad hoc son un nuevo paradigma dentro de las redes inalámbricas debido a sus características dinámicas y de auto configuración, aparecen como respuesta de conectividad para diferentes situaciones donde se requieren características adicionales a las ofrecidas por las redes convencionales, como protocolos de enrutamiento eficientes, interoperabilidad entre los dispositivos móviles y propiedades como el cambio de rol de los nodos dentro de la red. Objetivo: El objetivo del presente trabajo es generar diferentes entornos simulados en el software Network Simulator 2, variando los protocolos de enrutamiento, los servicios prestados y el tráfico en general para validar el rendimiento de una red Ad hoc. Métodos: Se presenta una detallada descripción de las características del simulador y de las abstracciones usadas para modelar cada uno de los elementos de red, resaltando la abstracción del nodo móvil quien hace las veces de terminal o enrutador con atributos de movilidad, consumo energético, manejo de protocolos de enrutamiento y cobertura, simulando todas las capas de red de un sistema real, se usan protocolos de enrutamiento reactivos y proactivos como lo son el AODV y el DSR, de la misma manera el protocolo FEBA en redes Mesh. Resultados: Al validar el rendimiento de los escenarios se utilizó una estructura Mesh para evaluar el efecto de redundancia multicanal, respecto a las arquitecturas tradicionales en redes Ad hoc y el número de saltos requeridos para la transmisión es mayor a las Mesh, lo cual genera latencia en las comunicaciones, las métricas mejoran con protocolos reactivos y aumentan con redundancia. Generando canales dedicados para el tráfico producido por los servicios, mejorando notablemente en más de 5 veces el rendimiento de una red ad hoc convencional. Conclusión. El simulador NS-2 de código abierto es una herramienta vital, para modelar y simular redes de cualquier tipo, con la ventaja de poder modificar y crear las librerías existentes para crear ambientes simulados, más reales y que respondan a una necesidad de comunicaciones como lo es en situaciones de emergencia.

Palabras Clave: Redes Ad Hoc, Redes Mesh, Simulador de Redes 2(NS-2), Simulación

 

Abstract


Background: The Ad hoc networks are a new paradigm in wireless networks due to its dynamic characteristics and autoconFiguration, appear in response connectivity to different situations where additional to those offered by conventional networks such as protocols for efficient routing features are required, interoperability between mobile devices and properties as the changing role of the nodes within the network. Objective: The objective of this work is to generate different environments simulated in the Network Simulator 2 software, varying routing protocols, service and overall traffic to validate the performance of an Ad hoc network. Methods: A detailed description of the characteristics of the simulator ISSN 0122-820X and abstractions used to model each of the network elements is presented, highlighting the mobile node abstraction who acts as a router or terminal mobility attributes, energy consumption management protocols routing and coverage, simulating all network layers of a real system, reactive and proactive protocols routing are used as AODV and DSR, in the same way the FEBA protocol in Mesh networks. Result: To validate the performance of the scenarios one Mesh structure was used to evaluate the effect of multichannel redundancy, compared to traditional architectures in Ad hoc networks and the number of hops required for transmission is greater than the Mesh, which generates latency in communications, metrics improve with reactive protocols and increase redundancy. Generating dedicated for traffic produced by the services, improving considerably more than 5 times the performance of a conventional Ad hoc network channels. Conclusion: The NS-2 simulator open source is a vital tool for modeling and simulating networks of any type, with the advantage of being able to modify and create existing libraries to create simulated environments more realistic and responsive to a need for communications as it is in emergency situations.

Keywords: Ad Hoc Networks, Mesh Network, Network Simulator 2(NS-2), Simulation.

 

Resumo

 

Antecedentes: As redes Ad hoc são um novo paradigma dentro das redes sem fio devido a suas características dinâmicas e de autoconfiguração, aparecem como resposta de conectividade para diferentes situações onde se requerem características adicionais as oferecidas pelas redes convencionais, como protocolos de encaminhamento eficientes, interoperabilidade entre os dispositivos móveis e propriedades como a troca de rol dos nodos dentro da red. Objetivo: O objetivo do presente trabalho foi gerar diferentes entornos simulados no software Network Simulator 2, variando os protocolos de encaminhamento, os serviços prestados e o tráfico em geral para validar o rendimento de uma rede Ad hoc. Métodos: Se apresenta uma detalhada descrição das características do simulador e das abstrações usadas para modelar cada um dos elementos de rede, ressaltando a abstração do nodo móvel quem fez às vezes de terminal ou router com atributos de mobilidade, consumo energético, manejo de protocolos de encaminhamento e cobertura, simulando todas as camadas de rede de um sistema real, se usam protocolos de encaminhamento reativos e proativos como são o AODV e o DSR, da mesma maneira o protocolo FEBA em redes Mesh. Resultados: Ao validar o rendimento das etapas se utilizou uma estrutura Mesh para avaliar o efeito de redundância multicanal, respeito às arquiteturas tradicionais em redes Ad hoc e o número de saltos requeridos para a transmissão é maior as Mesh, o qual gera latência nas comunicações, as métricas melhoram com protocolos reativos e aumentam com redundância. Gerando canais dedicados para o trafego produzido pelos serviços, melhorando notavelmente em mais de cinco vezes o rendimento de uma rede ad hoc convencional. Conclusão: O simulador NS-2 de código aberto é uma ferramenta vital, para modelar e simular redes de qualquer tipo, com a vantagem de poder modificar e indicar as livrarias existentes para criar ambientes simulados, mais reais e que respondam a uma necessidade de comunicações como é em situações de emergência.

Palavras-Chave: Redes Ad Hoc, Redes Mesh, Simulador de redes 2 (NS-2), Simulação.

 

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Detalles del artículo

Biografía del autor/a (VER)

Henry Zárate-Ceballos, Universidad Nacional de Colombia

Magister en Telecomunicaciones.

Jorge Eduardo Ortiz-Triviño, Universidad Nacional de Colombia

Doctorado en Sistemas y Computación.

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