Validación de modelos de red inalámbricas móviles usando simuladores

Para la materia de telecomunicación se nos pide realizar una investigación en google scholar en donde tenemos que encontrar un paper en el cual usen un simulador de redes para hacer alguna prueba, es por eso que yo seleccioné Validation of Wireless and Mobile Network Models de David B. Johnson, en donde utiliza el simulador NS2 para hacer pruebas en redes inalámbricas.

Como introducción, nos dice que las redes inalámbricas tienen retos importantes a la hora de validar modelos de redes a gran escala, ya que si bien, la validación en redes convencionales conectadas por cable, existe problemas, a las redes inalámbricas se les agrega un extra lo cual es el movimiento físico y la propagación de la red, siendo una red variable y dependiente de factores que no podemos controlar como es el medio ambiente, paredes, árboles o cualquier obstrucción que tenga alguna red inalámbrica, es por eso que el departamento de informática de Carnegie Mellon University crean un experimento para hacer validación de modelos en redes inalámbricas.

Ellos utilizan el simulador NS2 para observar el comportamiento detallado de la capa física y de enlace de una red inalámbrica, para así permitir el movimiento arbitrario de los nodos en alguna red, en la capa física, se hacen modelos realistas con factores que habíamos descrito anteriormente, como el espacio libre, paredes y la reflexión del suelo, para obtener cierta potencia de transmisión, la ganancia de la antena y la sensibilidad de la recepción, por otra parte en la capa de enlace, utilizan el modelo DCF, Distributed Coordination Function, utilizando la MAC, Media Access Control del protocolo de la IEEE 802.11 inalámbrico LAN, junto con el estándar de Address Resolution Protocol.

Utilizan un baco de pruebas el cual consiste en aproximadamente 5 nodos móviles implementados en carros que viajan aproximadamente 25 millas por hora junto con dos nodos estacionarios separados por una distancia de 700 metros, en cada carro se tiene una computadora que tienen el protocolo de enroutamiento DSR ad hoc, permitiendo el registro local de los eventos de red en el disco duro de cada uno, cuando los carros se movían, utilizando un sistema de seguimiento de GPS, la ruta entre los dos nodos estacionarios iba cambiando constantemente, utilizando un área abierta a trafico de otros carros por lo que la velocidad de cada nodo, variaba con el tiempo, al igual que lo haría con cualquier red real, luego se mandaban datos para realizar el experimento entre el NS2 y con los carros, como flujos constantes de UDP, simulando voces, video, paquetes de información, etc.

Algunos de los resultados que obtuvieron en esta simulación fueron gráficas como la que muestro arriba, en donde muestran tres secuencias de tiempo para una misma simulación y la emulación del protocolo FTP entre los dos nodos estacionarios y una red de 16 nodos ad hoc. podemos ver en la curva superior que muestra una conexión simulada completamente utilizando el NS2 y las otras dos pruebas son haciendolo en forma de emulación, utilizando las técnicas que han desarrollado, podemos ver que son muy parecidas y que es posible su validación entre su simulación y la vida real.

Referencias.
Validation of Wireless and Mobile Network Models, David B. Johnson, Carnegie Mellon University. Liga.