Chương 5 Mơ phỏng độ trễ Voip trong WLAN

Khả năng đáp ứng kênh voice/video theo tải trong mơi 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 khơng cịn kênh nào thoả mãn độ trễ.

- Thời gian trễ dưới 10ms - Thời gian trễ dưới 20ms - Thời gian trễ dưới 50ms

Sử dụng cơng cụ mơ 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 khơng dây và cĩ dây, cho nên nĩ tồn tại cả hai loại cấu hình trong đĩ, vừa xem như là node khơng dây vừa xem như là một phần của mạng cĩ dây.

 W(0), W(1) là những điểm cĩ dây. W(0) xem như là đích, mọi lưu lượng đều đi qua điểm đĩ.

 Các station là những điểm khơng dây, cĩ 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 khơng được xác định, kích cỡ bộ đệm được định cho mỗi tuyến. ns cịn 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 gĩi tin

$traffic set burst_time_ $burst ;#thời gian on trung bình của nguồn $traffic set idle_time_ $idle ;#thời gian off trung bình.

Trang - 82-

 Nguồn voice : thời gian on = 2s, thời gian off = 1s, tốc độ phát trong thời gian on là 30ms/packet-gĩi udp, độ dài packet = 252B

 Nguồn video : thời gian on = 1s , thời gian off = 1s, tốc độ phát trong thời gian on- gĩi udp, độ dài packet = 1460 bytes, tốc độ đến là 21.5ms/packet

 Nguồn data : gĩi tcp, độ dài packet = 1000B, sử dụng FTP để thực hiện mơ phỏng với chiều dài file là 10MB.

 Cấu hình hàng đợi (đưa vào cấu hình các node)

Một số thuật tốn kiểm sốt 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 gĩi khi tràn bộ đệm, được sử dụng hầu hết trong các router ngày nay.

 Mơ hình truyền sĩng, cấu hình vật lý, anten - Sử dụng anten omni- directional, thiết lập - Mơi trường vật lý, card giao tiếp sĩng - Những thơng số của MAC/802.11 - Radio Propagation Models

- Cĩ 3 mơ hình truyền sĩng là freespace model, Two-rayground reflection model và Shadowing model

- Trong bài mơ phỏng lựa chọn Two-rayground reflection model, dựa vào khoảng cách của thiết bị để tính cơng suất, nĩ cịn thể hiện ảnh hưởng của hai đường tín hiệu là trực tiếp và đường phản xạ qua đất.

 Mơ hình kế thừa địa chỉ các node mạng

Trong domain 0, cĩ hai cluster, mỗi cluster cĩ 1 node. Tương ứng W(0) và W(1). set temp {0.0.0 0.1.0}  W(0), W(1)

Trong domain 1, cĩ 1 cluster là BS(0), cĩ 21 node trong cluster gồm cả 20 node wireless.

Trang - 83-

set temp {1.0.0  1.0.20}

Trong domain 2, cĩ 1 cluster và 1 node là BS (1) set BS(1) [$ns_ node 2.0.0]

Tạo các node mobile, cĩ địa chỉ kế thừa từ BS(0), chỉ rõ trạm đang quản lý nĩ. Cấu hình tầng link giữa các node wireline, băng thơng 11Mb, độ trễ truyền là 2ms.

$ns_ duplex-link $W(0) $W(1) 11Mb 2ms DropTail 5.2. Chương trình và kết quả Thuật tốn chương trình 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

Trang - 84-

Chương trình sẽ đọc trường thời gian trong các packets đến cuối cùng trong từng khoảng thời gian là 10ms. Từ đĩ nĩ sẽ xác định độ trễ trung bình của kênh.

 T_sim – Khoảng thời gian cho một lần mơ 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 mơ phỏng

Load_avg = (băng thơng chiếm dụng bởi các trạm)/(11 Mbps) x100%.

 Nchan -số lượng kênh thoả mãn, khởi tạo nchan = numnode Giao diện mơ phỏng

Trang - 85-  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

-Khơng cĩ kênh nào vượt quá 10ms. Nên cũng khơng cĩ kênh nào vượt quá 20ms.. Với tải tăng từ 0 đến 67%

Trang - 86-

Xét trong trễ 50ms, thời gian lấy mẫu 50ms/mẫu.

Thời gian trễ của các gĩi

Trang - 87-

5.6. Kết luận

Qua bài mơ phỏng độ trễ ta đã kiểm tra tồn bộ các thơng số ảnh hưởng đến độ trễ trong mạng cĩ chứa phần tử 802.11 như gĩi 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 nĩi chung, khơng chỉ đối với chuẩn 802.11 mà cịn mở rộng ra các giao diện truy cập khác.

Cĩ thể thực hiện thay đổi để kiểm tra các thơng số:

 Cấu trúc của packet, như độ dài packet để mơ phỏng gĩi thích hợp cho voice, video trong mơi trường wireless lan hay bluetooth…

 Thay đổi giao diện sĩng, cấu hình anten

 Thay đổi các thuật tốn hàng đợi

Trang - 89-