Mô phỏng độ trễ Voip trong WLAN

Chương 5. Mô phỏng độ trễ Voip trong WLAN Khả năng đáp ứng kênh voice/video theo tải trong môi trường WLAN. Gồm hai 20 node wireless, thử nghiệm 20 kênh voice/ video, theo dõi số lượng kênh được đáp ứng theo độ trễ (bên dưới) khi số lượng kênh tham gia tăng lên tương ứng với tải mạng tăng từ 0% đến khi không còn kênh nào thoả mãn độ trễ. - Thời gian trễ dưới 10ms - Thời gian trễ dưới 20ms - Thời gian trễ dưới 50ms Sử dụng công cụ mô phỏng network simulator phiên bản ns-2.29 để thực thi. 5.1. Cấu hình thành phần các node Trạm BS(0), BS(1), là phần giao tiếp giữa không dây và có dây, cho nên nó tồn tại cả hai loại cấu hình trong đó, vừa xem như là node không dây vừa xem như là một phần của mạng có dây. W(0), W(1) là những điểm có dây. W(0) xem như là đích, mọi lưu lượng đều đi qua điểm đó. Các station là những điểm không dây, có cấu hình làm việc chế độ ad hoc loại DSDV-Destination Sequence Distance Vector(DSDV), bản tin định tuyến được trao đổi giữa các node gần nhau. Các packet sẽ được lưu đệm trước khi điểm đến không được xác định, kích cỡ bộ đệm được định cho mỗi tuyến. ns còn hỗ trợ một số loại định tuyến ad hoc khác như dsr, aodv và tora. Cấu hình nguồn lưu lượng $traffic set packetSize_ $size ;#kích cỡ gói tin $traffic set burst_time_ $burst ;#thời gian on trung bình của nguồn $traffic set idle_time_ $idle ;#thời gian off trung bình. $traffic set rate_ $rate ;#tốc độ dữ liệu trong ontime Nguồn voice : thời gian on = 2s, thời gian off = 1s, tốc độ phát trong thời gian on là 30ms/packet-gói udp, độ dài packet = 252B Nguồn video : thời gian on = 1s , thời gian off = 1s, tốc độ phát trong thời gian on- gói udp, độ dài packet = 1460 bytes, tốc độ đến là 21.5ms/packet Nguồn data : gói tcp, độ dài packet = 1000B, sử dụng FTP để thực hiện mô phỏng với chiều dài file là 10MB. Cấu hình hàng đợi (đưa vào cấu hình các node) Một số thuật toán kiểm soát hàng đợi được hỗ trợ bởi ns như là DropTail,FQ, SFQ, DRR, RED .Trong chương trình dùng phương pháp droptail, thiết lập: Queue/DropTail/PriQueue set Prefer_Routing_Protocols 1 Droptail hỗ trợ lập lịch FIFO và quản lý bỏ gói khi tràn bộ đệm, được sử dụng hầu hết trong các router ngày nay. Mô hình truyền sóng, cấu hình vật lý, anten - Sử dụng anten omni- directional, thiết lập - Môi trường vật lý, card giao tiếp sóng - Những thông số của MAC/802.11 - Radio Propagation Models Có 3 mô hình truyền sóng là freespace model, Two-rayground reflection model và Shadowing model Trong bài mô phỏng lựa chọn Two-rayground reflection model, dựa vào khoảng cách của thiết bị để tính công suất, nó còn thể hiện ảnh hưởng của hai đường tín hiệu là trực tiếp và đường phản xạ qua đất. Mô hình kế thừa địa chỉ các node mạng Trong domain 0, có hai cluster, mỗi cluster có 1 node. Tương ứng W(0) và W(1). set temp {0.0.0 0.1.0} à W(0), W(1) Trong domain 1, có 1 cluster là BS(0), có 21 node trong cluster gồm cả 20 node wireless. set temp {1.0.0 à 1.0.20} Trong domain 2, có 1 cluster và 1 node là BS (1) set BS(1) [$ns_ node 2.0.0] Tạo các node mobile, có địa chỉ kế thừa từ BS(0), chỉ rõ trạm đang quản lý nó. Cấu hình tầng link giữa các node wireline, băng thông 11Mb, độ trễ truyền là 2ms. $ns_ duplex-link $W(0) $W(1) 11Mb 2ms DropTail 5.2. Chương trình và kết quả Y N cấu hình các node và link Start Nhập -T_sim = 30/60 -Sim_intervals = 0 -Time_delay -Numnode = n Đưa dữ liệu ra output tăng Sim_intervals Sim_intervals = m? vẽ giãn đồ -Pktsdelay (i) >0 giảm nchan -Load_avg Thuật toán chương trình Chương trình sẽ đọc trường thời gian trong các packets đến cuối cùng trong từng khoảng thời gian là 10ms. Từ đó nó sẽ xác định độ trễ trung bình của kênh. T_sim – Khoảng thời gian cho một lần mô phỏng, 30s/60s Numnode - số lượng trạm khởi tạo n = 20 Time_delay - Thời gian delay cần đo đạc là 10/20/50/100ms Sim_intervals – Số lần thực thi đo đạc là m = 8 Tải mạng trung bình trong khoảng thời gian mô phỏng Load_avg = (băng thông chiếm dụng bởi các trạm)/(11 Mbps) x100%. Nchan -số lượng kênh thoả mãn, khởi tạo nchan = numnode Giao diện mô phỏng Node màu đỏ là các BS(0) và BS(1) Node màu xanh trắng là các trạm và Node xanh đậm là các điểm wireline Kết quả thực hiện : -Với độ trễ yêu cầu 10ms, tần số lấy mẫu là 10ms/mẫu thì biểu diễn độ trễ của từng packet -Không có kênh nào vượt quá 10ms. Nên cũng không có kênh nào vượt quá 20ms.. Với tải tăng từ 0 đến 67% Xét trong trễ 50ms, thời gian lấy mẫu 50ms/mẫu. Thời gian trễ của các gói Số lượng kênh theo tải 5.6. Kết luận Qua bài mô phỏng độ trễ ta đã kiểm tra toàn bộ các thông số ảnh hưởng đến độ trễ trong mạng có chứa phần tử 802.11 như gói tin, kỹ thuật truy cập 802.11, xử lý hàng đợi độ trễ lan truyền, chế độ định tuyến… Là một bước quan trọng cho việc triển khai các ứng dụng voice và đa phương tiện nói chung, không chỉ đối với chuẩn 802.11 mà còn mở rộng ra các giao diện truy cập khác. Có thể thực hiện thay đổi để kiểm tra các thông số: Cấu trúc của packet, như độ dài packet để mô phỏng gói thích hợp cho voice, video trong môi trường wireless lan hay bluetooth… Thay đổi giao diện sóng, cấu hình anten Thay đổi các thuật toán hàng đợi Thay đổi kỹ thuật định tuyến Hướng phát triển đề tài. Với ứng dụng voice chỉ là một phần của ứng dụng đa phương tiện trong mạng số. Để nghiên cứu thêm các thông số khác phục vụ cho dịch vụ .Như kỹ thuật bảo mật, quản lý động, kỹ thuật Qos …