Indrumar Laborator SSC

7/31/2019 Indrumar Laborator SSC

1/76

Laborator 1

Familiarizarea cu simulatorul EXata. Rularea unor scenarii simple.

n acest laborator se vor dezvolta urmtoarele abiliti:

Pornirea interfeei grafice a EXata i crearea unui scenariu nou Plasarea unor noduri, legturi i crearea unor aplicaii:

o Manual

o Automat

Rularea unei simulri

Vizualizarea i interpretarea rezultatelor unei simulri

1. Prezentarea EXata

1 .1 . Despre EXata

EXata este un mediu cuprinztor pentru dezvoltarea protocoalelor, crearea i animarea

scenariilor de folosire a reelelor de telecomunicaii i evaluarea performanelor sale. EXata secompune din urmtoarele unelte:

EXata Architect - O unealt grafic pentru dezvoltarea i vizualizareaexperimentelor. Arhitectul are dou moduri: modul Design pentru crearea scenari ilori modul Visualizepentru rularea i vizualizarea experimentelor.

EXata Analyzer O unealt pentru analizarea stati sticilor grafice

EXata Packet Tracer O unealt grafic pentru afiarea i analizarea urmelorpachetelor

EXata File Editor - Un editor de text

EXata Command Line Interface (CLI) Acces n linie de comand la simulator

EXata poate rula sub Windows , Linux i Mac OS X. O list complet cu cerinele de sistem necesare pentru a funciona se poate gsi n EXata-2.2-InstallationGuide dindocumentaie.

EXata e instalat n directoare diferi te , n funcie de s istemul de operare i/sau alegereautilizatorului . Pe parcursul laboratoarelor urmtoare, directorul de instalare EXata va fi denumit EXATA_HOME.

1.2. Simularea unei reele de telecomunicaii pe baz de scenariu

n EXata, o topologie de reea este denumit scenariu. Un scenariu permite utilizatorului s

specifice toate componentele unei reele i condiiile n care va opera aceasta. Acestea includ: detaliile reliefului, efectele propagrii undelor electromagnetice (atenuarea de cale, fading, umbrire), subreele cu i fr fir, dispozitive de reea (switch-uri, huburi, rutere), ntreaga stivde protocoale a diferite componente de reea standard sau definite de utilizator i aplicaii ce ruleaz prin reea. Multe dintre acestea sunt opionale; se poate porni cu un scenariu de baz ise pot specifica apoi ct mai multe detalii necesare pentru a mbunti acurateea modelului simulat.


2/76

Simularea Sistemelor de Comunica ii Laborator 1

2

1 .2.1 . Modul de abordare

n general,o simulare cuprinde urmtoarele faze:

Prima faz este crearea i pregtirea scenariului pe baza descrierii s istemului i a metricilor de interes (vezi 1 .2.2).

Urmtorul pas este execuia, vizualizarea i analiza scenariului creat i colectarea

rezultatelor simulrii. Aceste rezultate pot include animaii ale scenariului, statistici n timp real, statistici finale i output traces

Ultima faz este analiza rezultatelor simulrii. De obicei, utilizatorii trebuie s-i adapteze scenariile pe baza statisticilor colectate.

1.2.2. Crearea scenariilor

Crearea unui scenariu se face n mai muli pai. Mai nti se configureaz proprietilegenerale care sunt aplicabile ntregului scenariu. Apoi , se specific topologia reelei princrearea de subreele, plasarea nodurilor i definirea mobilitii nodurilor. Apoi, este necesarconfigurarea stivei de protocoale pentru noduri singulare sau grupate, dup cum este necesar.

Ultimul pas este configurarea parametrilor pentru colectarea rezultatelor simulrii i controluln timp real al simulrii.

1.2.3. Fiiere asociate cu un scenariu

Exist mai multe fi iere de intrare pentru EXata (ce conin parametri i necesari pentrusimulator). Fiierele de intrare sunt text, iar cele principale sunt:

Fiierul de configurare a scenariului: Acesta este fi ierul principal de intrare pentru EXata i specific scenariul i parametri i pentru simulare . Are de obiceiextensia .config.

Fiierul de plasare a nodurilor: Acesta constituie o referin pentru fiierul de

configurare i specific pozii ile iniiale i vii toare ale noduri lor din cadrulscenariului. Are, de obicei, extensia .nodes.

Fiierul de configurare a aplicaiilor: Acesta este , de asemenea, apelat de ctre fiierul de configurare a scenariului i specific aplicaiile care ruleaz pe nodurile din scenariu. Are, de obicei, extensia .app

n plus fa de acestea, EXata poate folosi i alte fiiere de intrare, dup cum se va vedea i n laboratoarele urmtoare. Acestea depind de modelele specificate n fiierul de configurare. Cnd utilizatorul folosete interfaa n linia de comand, trebuie s le creeze manual.

La crearea unui scenariu n modul Architect, fiierele principale, ce reprezint scenariul, sunt create automat.

Fiierul principal generat de o rulare a unei simulri n EXata este un fiier cu statistici, cuextensia .stat. Fiierul conine statisticile colectate n cadrul simulrii. Alte fiiere ce pot fi generate de simulator includ fi ierul de urmrire (trace) (cu extensia . trace) carenregistreaz urmele pachetelor i fiierul de animaie (cu extensia .anim) care nregistreazanimaia uni scenariu rulat n Arhitect.

Att fiierele de statistici i trace sunt de tip text i pot fi deschise cu orice editor de text. n plus, se poate folosi Analyzer pentru a vizualiza coninutul lor ntr-un mod grafic, uor deanalizat.


3/76


3

1 .3 . Simulare i Emulare

EXata este, de fapt, un emulator de reea care permite evaluarea reelelor de comunicaii, crend o replic virtual a unei reele care se interfaeaz cu reele i aplicaii reale.

Un emulator de reea mimeaz funcionalitile unei reele reale, astfel nct aceasta s

apar, s interacioneze i s se comporte precum o reea real. Astfel, s is temul emulat nupoate fi deosebit de unul real. Folos irea unui emulator permite o metod de evaluare eficientdin punctul de vedere al costurilor a noilor tehnologii nainte de a ncepe construcia propriu-zis a reelelor sau sistemelor.

Un simulator de reea red comportamentul unei reele reale, dar nu poate interaciona cu aceasta. Folosete o reproducere sau o abstractizare a sistemului real i singurul su scop e dea reproduce comportamentul acestuia. O simulare a unei reele este o metod eficient folositn cadrul primelor etape de dezvoltare a reelelor. Utilizatorii pot evalua comportamentul primar al reelei i pot testa combinaii ale proprietilor reelei care sunt suscep tibi le de afunciona.

Emularea reelelor ajut la dezvoltarea aa-numitelor net-centric systems sau s isteme dere e le, furniznd un mediu n care decizi ile de pro iectare alese pot fi s chimbate rapid iimpactul lor evaluat. Utilizatorii pot folosi reeaua emulat i vedea cum aplicaiile lor (VoIP, redare video etc.) se vor comporta cnd sistemul real este construit. Reeaua emulat poate, deasemenea, fi integrat cu sisteme mai vechi pentru a testa interoperabilitatea cu acestea i a forma utilizatorii pentru reelele de generaii viitoare.

2. Prezentarea mediului vizual al EXata, crearea i rularea unui scenariu

Interfaa grafic (GUI) a EXata se deschide printr-un dublu click al iconiei de pe Desktop:

La pornirea EXata, implici t acesta se va deschide n modul Architect. Fereastra afiat la pornirea EXata este aceasta:


4/76


4

Not: Implicit, la pornirea EXata, modul de lucru este emulare. Totodat, la fiecare ncrcarea unui scenariu, modul de lucru este tot emulare. Va trebui, pentru a rula EXata n modulsimulare, ca, de fiecare dat, s se selecteze modul Simulation din bara de emulare.

S.1. Zona de lucru pentru un nou scenariu este deja creat i ea trebuie doar salvat. Pentru a salva un scenariu, se apas File > Save din meniu (sau Ctrl+S folosind tastatura) i se navigheaz ctre directorul %EXATA_HOME%/scenarios/user. Se denumete scenariul

Lab 1. config. Se va c rea automat un director cu ace la i nume n care va fi p lasat fi ierul.config.


5/76


6/76


6

Se c reeaz o ap licaie de tip CBR (rat de b it constant) ntre nodurile 1 i 2 as tfe l: npanoul lateral, se apas CBR din bara Applications, apoi se face clic p e nodul 1 i s e ine apsat; se deplaseaz mouse-ul pe nodul 2 i s e d drumul . Pentru a vedea proprietileimplicite ale aplicaiei, se face click dreapta pe legtura CBR i se selecteaz Properties.

Se terg toate nodurile n afar de 1 i 2 folosind unealta Selectpentru a selecta nodurile iapoi se apas tasta Delete sau se face click-dreapta i se selecteaz Delete din meniul pop-up. Mai simplu, se poate folosi unealta Lasso pentru a se selecta toate nodurile deodat i a leterge.


7/76


7

n final, ar trebui s rmn doar nodurile 1 i 2 i aplicaia CBR n zona de lucru.

Se selecteaz din meniu Tools > Node Placement. Va aprea o astfel de fereastr:

Se introduc urmtoarele setri:

Number of Nodes: 25Placement Model: Uniform

Se c reeaz nc 2 ap licaii CBR ntre nodurile 21 -25 i 5 -20. Zona de lucru ar trebui sarate acum aproximativ aa:


8/76


8

Se alege Simulation din bara de emulare. Se apas acum butonul Run Simulation din

Bara de rulare (butonul ). Se apas butonul Play. Se vizualizeaz pentru o perioad,apoi se pune pauz.

n panoul lateral din partea s tng, se selecteaz Animation Filters > Event Filters > Node Radio Range:

Se apas Play i se las scenariul s ruleze pn la sfrit. Prin activarea acestui filtru sepoate vedea acoperirea radio a unui nod. Zona de lucru va arta aproximativ astfel :


9/76


9

Se selecteaz din meniu Animation > Step Setting > By Command. Va apreaurmtoarea fereastr:

Se seteaz Command Interval la valoarea 1 00. Se apas OK. Apoi se apas butonul Step

din bar ( ) . As tfel s imularea va avansa cu un pas de 100 de comenzi, la fiecare apsare a butonului. Apsai de cteva ori , apoi se apas Play i se las scenariul s ruleze pn lasfrit.

Se face c lick pe Output Window din panoul inferior i se observ mesajele de ieire ifaptul c scenariul a rulat 100%.(De obicei, dac apare o eroare, zona se extinde automatpentru ca utilizatorul s vad ce erori au aprut) .


10/76


10

Se observ c butonul Analyze Statistics of the Current Scenario a devenit activ.

S e apas din nou butonul Run Simulation. Se selecteaz din meniu Animation >Dynamic Statistics > Scenario Statistics. n fereastra ce apare, se seteaz urmtoarele:

Se bifeaz IP: Numb er o f Packets Received.

Se alege opiunea Per node

Se seteaz intervalul dintre dou actualizri succesive ale statististicilor: 1 00 ms

Se ruleaz scenariul. Rezultatul final arat aproximativ n felul urmtor:


11/76


11

E.1. Se vizualizeaz s tati sticile apsnd butonul . Se face c li c pe Application > CBRServer > Total Packets Sent. Se observ valori le pentru cele 3 noduri c lient (1 , 5 i 21) . Se face apoi clic tot n submeniul Applicationpe CBR Client > Total Packets Received.

Q.1. Se compar numrul de pachete de date trimise de clieni (nodurile 1 , 5, respectiv 21) cu numrul de pachete primite de ctre servere (2, 20 , respectiv 25) . De ce difer? Exist soluii pentru ca pierderile de pachete s fie mai mici (ideal nule)?

3. Simularea unei reele cu fir. Utilizarea EXata Packet Tracer

S.2. Dac exist scenarii deschise, se nchide fiecare prin apsarea butonului Close Tab( ). Va rmne zona de lucru implicit. Se salveaz scenariul cu numele Lab1-2 ndirectorul %EXATA_HOME%/scenarios/user.

Se plaseaz pe zona de lucru dou noduri . Se face c lic pe unealta Link din panoul lateral de sub tabul Links. Se face c lic pe nodul 1 i s e trage mouse-ul pn la nodul 2 , apoi se ddrumul. Se creeaz astfel o conexiune de tip punct-la-punct (cablat) ntre cele 2 noduri.

Se face c lic dreapta pe legtur i se alege Properties. Se fac, sau se verific existenaurmtoarelor setri:

Link Type: Wired

MAC Protocol: Abstract Link MAC

Symmetric: Yes

Bandwidth: 2 Mbps

Use Station VLAN Tagging: No


12/76


12

Se face clic pe aplicaia CBR din panoul lateral i se definete o aplicaie CBR de la nodul 2 la nodul 1 . n aces t moment, s e va vedea doar una din cele dou (aplicaia sau legturapunct- la-punct). Faptul c exist mai mult de o conexiune ntre dou noduri va fi denotat deun + care apare deasupra liniei:

Pentru a comuta ntre cele dou, se face clic dreapta i se alege Links and Applications > CBR sau Link.

E.2. Se ruleaz simularea i se vizualizeaz rezultatele.

Se apas pe Architect din bara de componente pentru a reveni la modul Architect. Apoi se

apas butonul Switch to Design Mode ( )pentru a modifica scenariul.

Se terge aplicaia CBR i legtura punct-la-punct. Se adaug nc 7 noduri:

4 switch-uri conectate n romb (Panoul lateral > Devices > Switch)

2 noduri conectate la unul din switch-uri printr-o legtur punct-la-punct

2 noduri conectate la un hub (Panoul lateral > Network Components > Hub),folosind o legtur 802.3 (legtura se creeaz implicit de tip 802.3)


13/76


13

E.3. Se adaug o aplicaie de tip Lookup ntre noduri le 1 i 4 . n EXata, Lookup este unmodel abstract de trafic de tip cerere/rspuns cum ar fi DNS look-up sau ping. Se seteazurmtoarele:

Reply Delay: 1 ms

Start time: 5 min

End Time: 1 0 min


14/76


14

n panoul lateral se apas pe Scenario Properties > Open Scenario Properties.

Se seteaz General Settings > Simulation Time s fie 1 0 minute

Se ruleaz s imularea i se ncearc setarea viteze i de execuie ct mai mic pentru apermite vizualizarea detaliilor animaie i.

E.4. Se vizualizeaz rezultatele, apoi se schimb momentul de start al aplicaiei la 1 minut.

Se mai mrete numrul de pachete trimise (Requests to send) la 500 i se reia simularea.

Q.2. Se noteaz momentul la care a fost trimis primul pachet de ctre client, momentul lacare primul pachet este primit de ctre server i intervalul mediu dintre momentul trimiteriiunei cereri i momentul primirii rspunsului (Average Roundtrip Delay). Ce legtur existntre valorile obinute?

E.5. Se terge aplicaia Lookup i se creeaz din nou o aplicaie CBR ntre nodurile 1i 4 . Se face clic dreapta pe aplicaie i se introduc urmtoarele setri:

Items to Send: 500

Interval: 2 0 ms Start Time: 0 s

EndTime: 1 0 s

Q.3. Se ruleaz simularea i se verific statisticile de la CBR Server i CBR Client. Ce se ntmpl? Care ar putea fi explicaia?

E.6. Se modific proprietile aplicaiei CBR astfel:


15/76


15

Items to Send: 1 0 0

Interval: 200 ms

Start Time: 2 0 s

End Time: 5 0 s

Q.4. Se ruleaz iar simularea i se compar momentul la care a fost trimis primul pachet de ctre client c u momentul la care primul pachet este primit de ctre server. Lund nconsideraie aceste valori, care este cauza pierderilor de pachete i care ar putea fi soluia (sausoluiile) pentru remedierea problemei?

Se revine n modul Design prin apsarea butonului Switch to Design Mode. Se activeazmodul Packet Tracer astfel:

Se face clic pe Scenario Properties > Open Scenario Properties, apoi tabul Statisticsand Tracing. Se introduc urmtoarele:

Enable Packet Tracing: Yes

Trace All Layers: Yes

Trace Direction: Both

Trace Included Headers: No

Enable Access List Tracing: No

E.7. Se ruleaz iar simularea, iar dup terminarea acesteia se face clic pe fiierul . trace corespunztor din fereastra File system din bara de componente i se apas Open din meniulaprut:


16/76


16

Se va deschide modul Packet Tracer i fereastra va arta asemntor cu aceasta:

4. Simularea unei reele fr fir

S.3. Se creeaz un nou scenariu cu durata de 2 minute. Se salveaz cu numele Lab1-2 . Severific dimensiunile zonei de lucru. Aceasta trebuie s fie de 1 500m x 1 500m. Dimensiunile se modific din Scenario Properties > Terrain > Coordinate System > ScenarioDimensions.

Se plaseaz 7 noduri pe diagonal de la colul din stnga-sus la cel din dreapta-jos.


17/76


17

Fiecare scenariu are o subreea fr fir (wireless subnet) implicit. Orice nod plasat n zonade lucru ce nu este conectat la un alt dispozitiv sau o alt subreea face parte din subreeauaimplicit. Aceasta nu este reprezentat n nici un fel pe zona de lucru. Se face clic pe View >

Display Settings (sau pe butonul din bara de aspect) i se bifeaz IP Address. Astfel,

adrese le IP asoc iate fiecrui nod vor aprea pe zona de lucru. Se observ as tfe l c toate nodurile fac parte din aceeai subreea.

Se face clic pe Scenario Properties > Channel Properties. Se fac urmtoarele setri:

Number of Channels: 1

Channel Frequency[0] : 2 .0 GHz

Pathloss Model[0] : FreeSpace (modelul atenurii de cale n spaiu liber)

E.8. Se definete o aplicaie CBR de la nodul 1 la 7. Se aleg parametrii aplicaiei astfel nct s ncap n durata de 2 minute a simulrii. Se ruleaz scenariul i se vizualizeaz rezultatele

n Analyzer, notnd numrul total de pachete trimise i recepionate.

Se revine n modul Design . Modificarea proprietilor nivelului fizic se poate face fie la nivel de subreea, fie la nivel de nod, fie la nivel de interfa. Fiind mai comod, se vor modificaproprie tile subreelei fr fir implic ite. Se face clic n panoul inferior pe Table View > Networks, se d clic dreapta pe Default Wireless Subnet i se alege Properties apoi dinfereastra care apare, tabul Physical Layer.


18/76


18

Se modific puterile de emisie la valorile 11 , 12, 15 , respectiv 20 dBm.

E.9. Se ruleaz scenariul, se vizualizeaz rezultatele i se noteaz din nou, numrul de pachete trimise i recepionate.

E.10. Se revine n modul Design i, folosind procedura descris mai sus, se deschide fereastrace conine proprietile nivelului fizic. S e modific rata de date la 5 . 5 Mbps i s e reiasimularea.

Q.5. Ce se ntmpl acum? (Indicaie: Se verific statisticile de la nivelul MAC > 80211 DCF> Packet Drops due to retransmission limit, RTS packets sent i CTS packets sent)

Q.6. Se poate modifica scenariul pentru a nu avea pierderi de pachete la rata de transmisie de 2 Mbps?


19/76

Laborator 2

Simularea reelelor complexe folosind EXata

Scopul acestui laborator este de a dezvolta urmtoarele abiliti:

Dezvoltarea unor reele cu fir complexe Depanarea ncrcrii legturilor radio

Crearea unui scenariu cu mai mult de un canal radio

Diferenierea ntre diversele tipuri de antene

Rularea n serie a scenariilor (Batch Experiment)

Folosirea modelelor de fading

1. Simularea unei reele cu fir complexe. Crearea rutelor statice.

S1. Se creeaz un scenariu cu urmtoarea topologie:

Noduri le 1 i 2 sunt conectate la nodul 3 printr-o legtur punct-la-punct de 1 0Mbps cu o ntrziere de propagare de 1 ms

Nodul 3 este conectat la nodul 4 printr-o legtur punct-la-punct de 1 Mbps cu ontrziere de propagare de 1 ms

Noduri le sunt plasate ca n figur:


20/76

Simularea Sistemelor de Comunicaii Laborator 2

20

Nodul 1 i nodul 2 trimit fiecare trafic tip CBR ctre nodul 4. Fiecare trimite 75 0 depachete de date (5 12B ) la fiecare 1 ms ncepnd de la 0 s la 30 s.

Se face clic pe Open Display Settings i se bifeaz IP Address i Interface Name. Senoteaz adresele IP corespunztoare interfeei pentru fiecare nod.

Folosind un edito r de text, se creeaz un fi ie r numit Lab2-1.routes-static. Folosindadresele IP ale interfeelor (dac nu se disting, se poate folosi zoom), se definesc urmtoarelerute ca n figur:

Sintaxa unui fiier de rutare este urmtoarea:

Se verific dac intrrile respect s intaxa i s e salveaz i nchide fiierul. Nu areimportan unde este salvat fiierul, dar cel mai indicat este n acelai director cu scenariul.

S e d clic p e Table View n panoul inferior i apoi sub tabul Networks, se selecteaz, innd apsat Ctrl toate elementele existente (sau alternativ, pe zona de lucru se selecteaz, totcu Ctrl , toate cele trei legturi), se d c lic dreapta i se alege Properties. n fereastra care apare, se face clic pe Routing Protocol i se specific urmtoarele:

Specify Static Routes: Yes

Static Route File: se navigheaz ctre directorul unde a fost salvat fi ierul derutare i se alege acesta


21/76


21

n Display Settings se bifeaz Queuespentru a vizualiza cozile de ateptare ale nodurilor.Se apas Run i , nainte de a apsa Play, se verific sub Event Filters, activarea filtruluiPacket Queuing. Se apas Playpentru a rula scenariul. Se vizualizeaz rezul tatele.

E1. Notai numrul de pachete primite de server, respectiv trimise de client. Notainumrul de pachete aruncate de nivelul reea (Network->FIFO->Total Packets Dropped)

E2. Modificai parametrii scenariului astfel nct s nu mai existe pachete aruncate.

E3. Schimbai direcia uneia dintre legturile CBR (de ex: n loc de 1 ->4 s fie 4 ->1). Modificai corespunztor fiierul Lab2-1.routes-static. Rulai din nou scenariul i notai

statisticile cerute la E1

2. Simularea unei reele complexe fr fir. Crearea mai multor canale radio.

S2. Se creeaz un nou scenariu numit Lab2-2. Nodurile se plaseaz conform ilustraiei de mai jos:


22/76


22

Se deschide Scenario Properties > Channel Properties. Se adaug un nou canal radio

modificnd Number of Channels la valoarea 2. S e apas iconia pentru a vizualiza i

modifica propriet ile celor dou canale radio. Canalele apar ntr-o l is t i sunt indexate ncepnd cu 0. Se modific frecvena canalului 1 la valoarea 2,5 GHz.


23/76


23

Se adaug dou subreele fr fir, i se conecteaz nodurile ca n figura de mai sus folosindunealta Link din panoul lateral. Se modific proprietile ambelor subreele astfel nct fiecares utilizeze canale radio diferite. Pentru aceasta se face clic dreapta pe fiecare din subreelelereprezentate pe zona de lucru, se alege Properties > Physical Layer i se editeaz valorile

cmpurilor Listenable i Listening Channel Mask, astfel nct s aib valorile 10 pentru ceadin stnga i 01 pentru cea din dreap ta:


24/76


24

Se adaug o aplicaie Traffic Gen de la nodul 1 la nodul 5 cu urmtorii parametri:

Start Time Distribution: Deterministic

o Start Time: 1 s

Duration Distribution: Deterministic

o Duration Time: 3 0 s

Packet Size Distribution: Uniform

o Smallest Packet Size: 1 byte

o Largest Packet Size: 2020 bytes

Packet Interval Distribution: Uniform

o Shortest Packet Interval: 10 ms

o Longest Packet Interval: 100 ms

Restul parametrilor rmn cei implicii.

E4. Se ruleaz s imularea i se noteaz rezultatele (numrul de pachete data units trimise i recepionate , ntrzierea cap-la-cap i jitter- ul) . Dac numrul de pacheterecepionate e ste mai mic dect cel de pachete trimise , s e noteaz i cte pachete au fostaruncate (fie la Network fie la MAC->802.11DCF->Packet drops due to retransmis sion limit).


25/76


25

3. Rularea experimentelor n serie (batch mode). Folosirea modelelor de propagare.

S3. Se creeaz un nou scenariu numit Lab2-3. Acesta va consta n urmtoarele:

25 de noduri distanate la 300m unul de cellalto Se alege din meniu Tools > Node Placement. Se introduc setrile:

Number of Nodes: 2 5 Placement Model: Grid

Grid Unit: 3 0 0o Se apas OK

O aplicaie CBR de la nodul 21 la nodul 5


26/76


26

Se folosete modul de execuie n serie (Batch Mode) pentru a rula scenariul cuurmtoarele configuraii:

o Model de propagare deasupra suprafeelor reflectante (Two-Ray) sau nspaiu liber (Free Space) (Scenario Properties->Channel Properties->Pathloss Model) cu nlimile antenelor de 1 ,5 i 3 ,5 m (Default WirelessSubnet Properties->Physical Layer->Specify An tenna Model From File-

>Antenna Height)

Pentru a rula n modul Batch , se lucreaz cu tabul Batch Experiments din panoul inferior. Parametrii ce trebuie modificai n cursul simulrilor multiple trebuie adugai fiecare ntabelul cu parametri din Batch Experiments. Acest lucru se face mergnd la fereastra de editare a parametrului ca n cazul unui scenariu obinuit, se face click pe acel parametru i se apas butonulAdd to Batch.

Atenie! Dac un parametru este dependent de un parametru printe, atunci acela trebuieadugat primul n tabelul cu parametri. De exemplu, pentru a aduga Pathloss Model, trebuie

mai nti adugat parametrul Number of Channels


27/76


27

Pentru a specifica valori le pentru fiecare parametru se apas butonul corespunztorfiecrui parametru din coloana Value ceea ce va duce la deschiderea unui edi tor pentruspecificarea parametrilor. Se introduce fiecare parametru i se apas Add de fiecare dat.

Dup ce se introduc toi parametrii, se nchide editorul.

Se apas apoi butonul Run Experiments, ceea ce va duce la apariia ferestrei de alegere a modului de rulare. Se alegeNon-Interactive.

n modul non-interactiv, toate experimentele sunt executate unul dup altul fr interveniauti lizatorului . Execuia scenariului nu este animat. Fiecare din experimente se numete Experiment-1 , Experiment-2 .a.m.d. i fiierele asociate fiecrui experiment sunt denumitecorespunztor. Acestea sunt p lasate automat ntr-un subdirector numit BatchRun dindirectorul scenariului.

E5. Se analizeaz s tatistici le rezultate n urma execuiei scenariului i se identificexperimentul (sau experimentele) cu cele mai bune rezultate (pierderi minime de pachete). Se

noteaz, deschiznd fiierul .config corespunztor ce valori ale parametrilor au fost folosite.

S4. Pe baza experimentului de mai sus , se ruleaz acela i s cenariu n mod Batch cuurmtorii parametri:

Parametri implicii

Model de propagare Two-Ray cu o nlime a antenei de 1 .5 m:o Fr fadingo Fading Rayleigh


28/76


28

o Fading Rice (K = 5)

E6. Se vizualizeaz i se compar rezultatele simulrilor, notnd valorile parametrilorfolosii pentru care s-au obinut rezultatele cele mai bune.

4. Folosirea antenelor directive n simulri

Modelele de anten prezente n EXata sunt urmtoarele:

omnidirectiv: are acelai ctig pentru orice direcie;

orientabil (steera ble): direcia lobului principal poate fi variat, pentrumaximizarea ctigului ntr-o anumit direcie;

cu comutare a lobului principal (switched bea m) : are mai multe caracteristici deradiaie dintre care este aleas cea cu ctigul cel mai mare pentru direcia dat.

S5. Se creeaz un nou scenariu intitulat Lab2-4. Se plaseaz 3 noduri n l inie la o distan

de aproximativ 500 m ntre e le i s e c reeaz o ap licaie CBR ntre nodurile 1 i 3 . Se vorfolosi setrile implicite mai puin modelul de anten.

Se seteaz modelul de anten la anten direcional to t la nivelul subree le i fr fi rimplicite. n tabul Physical Layer din proprietile acesteia, se scriu urmtoarele:

Specify Antenna Model from Files: No

Antena Model: Switched Beam


29/76


29

Antena Azimuth Pattern File: se navigheaz i se alege fiierulEXATA_HOME/data/antenna/default.antenna-azimuth

Apoi, n tabul MAC Layer se seteaz opiunea Enable Directional Antenna Mode: Yes i se las setrile care apar implicite.


30/76


30

Se ruleaz scenariul, ncetinind viteza de execuie pentru a se putea observa caracteristicile de radiaie ale antenelor. Dac simularea ruleaz prea repede chiar i la viteza cea mai mic, se poate mri durata simulrii mpreun cu o cretere corespunztoare a numrului de pachete generate.

Se observ rezultatele i apoi se ncearc urmtoarea modificare:


31/76


31

E7. Se adaug nc dou noduri n mi j loc, ntre cele 3 noduri . Se ruleaz scenariul i seobserv rezultatele, apoi se revine la modul Design i se mut cele dou noduri n sus sau njos . Se ruleaz din nou scenariul. Ce se observ?

Se revine n modul Design i se mut unul din noduri napoi pe l inie. Se seteaz, folosindpaii de mai devreme, modelul de anten la steerable antenna. Se alege fiierulsteerable. antenna-azimuth :

E8. Se ruleaz scenariul i se observ diverii lobi laterali.


32/76


32


33/76

Laborator 3

Simularea unei reele GSM. Folosirea utilitarelor auxiliare ale EXata

1. Utilitarul Radio Range

Programul radio_range, localizat n directorul EXATA_HOME/bin este un utilitar n liniede comand care ntoarce acoperirea radio a unui nod, lunnd n cons ideraie setul de parametri specificai n fiierul de configurare (. config) al scenariului . Presupune c nu existinterferene de la celelalte emitoare. Valorile date de acest utilitar sunt aproximative, din moment ce componentele aleatoare cum ar fi fadingul i umbrirea nu sunt luate nconsideraie la estimarea distanei.

Pentru a folosi p rogramul radio range, se deschide o linie de c omand se s chimbdirectorul curent cu cel n care e plasat scenariul i se apeleaz programul ca mai jos:

c : \ s n t \ e x a t a \ 2 . 2 \ s c e n a r i o s \ u s e r \ d i r e c t o r _ n u m e _ s c e n a r i u > . . \ . . \ . . \ b i n \ r a d i

o _ r a n g e . e x e n u m e _ s c e n a r i u . c o n f i g

Se va afia ceva similar cu l inia de mai jos: (exemplu pentru 802.11 ):

r a d i o r a n g e : 4 8 3 . 7 4 1 m , f o r 8 0 2 . 1 1 b d a t a r a t e 1 . 0 M b p s



r a d i o r a n g e : 2 8 3 . 5 5 4 m , f o r 8 0 2 . 1 1 b d a t a r a t e 1 1 . 0 M b p s


34/76


34

2. Scriptul Urban Grid

Scriptul Urban Grid (urban_grid. pl) es te un s crip t scris n limbajul Perl plasat ndirectorul EXATA_HOME/bin care poate fi folosit pentru a genera eantioane de date cucaracteristici ale terenului (cldiri, strzi, parcuri, staii de metrou) n format de teren specific

EXata (un fiier tip .xml). Datele sunt generate n coordonate carteziene.

Strzile sunt aranjate ntr-o gri l. O s taie de metrou este plasat n fiecare din cele 4 coluri ale gri lei. Un bloc al gri lei trebuie s fie un parc . Toate celelalte blocuri au c ldiri plasate aleator. nlimile cldirilor sunt alese la ntmplare dintr-o gam specificat. Liniilesunt numerotate ncepnd cu 0 , cresc nd n direcia axei Y. Coloanele sunt numerotate ncepnd de la 0, crescnd n direcia axei X. Semafoare nu sunt generate cu acest utilitar.

Datele de ieire sunt afiate pe ecran dac nu sunt direcionate ctre un fiier.

Pentru a folosi scriptul Urban Grid, se tasteaz urmtoarea comand (toi parametri i

trebuie scrii pe o singur linie):

p e r l u r b a n _ g r i d . p l < n u m _ l i n i i > < n u m _ c o l > < l a t _ g r i l a > < l a t _ s t r a d a >

< l i n i e _ p a r c > < c o l o a n a _ p a r c > < i n a l t _ m i n > < i n a l t _ m a x >

unde

< n u m _ l i n i i > numrul de linii generate

< n u m _ c o l > numrul de coloane generate

< l a t _ g r i l a > Distana dintre blocuri n metri

< l a t _ s t r a d a > Limea strzilor n metri

< l i n i e _ p a r c > Numrul liniei unde parcul este situat

< c o l o a n a _ p a r c > Numrul coloanei unde parcul este situat

< i n a l t _ m i n > nlimea minim a unei cldiri

< i n a l t _ m a x > nlimea maxim a unei cldiri

Exemplu de utilizare(textul afiat n consol va fi direcionat ctre fiierulmapdata001.xml) :

p e r l u r b a n _ g r i d . p l 3 3 3 2 0 2 0 1 1 5 0 1 0 0 > . . / m a p d a t a 0 0 1 . x m l

Not: Comanda perl va funciona numai dac este instalat o variant de perl pe staia de lucru.

Comanda de mai sus va produce fiierul de teren mapdata001.xml plasat n directorulEXATA_HOME. Pentru a- l ncrca ntr-un scenariu din EXata, se p rocedeaz n fe lul urmtor:


35/76


35

Se creeaz un nou scenariu i se salveaz cu numele ales

Se navigheaz la Scenario Properties > Terrain i se introduc umtoarele:

o Specify Urban Terrain Features: Yeso Urban Terrain Features Format: EXata Terrain Formato Number of Terrain Files: 1

o Urban Terrain Features File[0]: cale_ctre_fiier/mapdata001 .xml Se apasOK

Spaiul de lucru arat astfel:

Aceasta este o privire de sus , corespunztoare modului de vizualizare implici t al EXata ianume X-Y View. Pentru a vedea terenul din perspectiv, se va alege modul 3-D View dinmeniul de vizualizare:

Acum, terenul arat astfel:


36/76


36

Pentru a manipula vizualizarea n mod 3-D a scenariului, se pot folosi urmtoarele butoane:

Rotate (3D View) - Rotete imaginea

Pan - Mut/mic vederea scenariului

Zoom - Mrete

Binoculars (3D View) - Vedere de aproape a unei anumite poriuni a spaiului de lucru

Free Camera (3D View) - Micare liber a camerei

Not: Scriptul urban_grid.pl genereaz o zon dreptunghiular cu blocurile ocupate fiecare fie de parc sau cldiri. Pentru a genera un teren oarecare dorit exist dou variante:

1. Se genereaz folosind scriptul Urban Grid o gril cu dimensiuni acoperitoare relativ la terenul dorit, dup care se editeaz fiierul .xml generat, tergnd din acesta etichetelecorespunztoare obiectelor nedorite . De exemplu, dac se dorete tergerea uneic ldiri , se terge marcajul . . . . corespunztor; dac se

dorete tergerea unei strzi, se terge marcajul

. . . .a.m.d.2. Dac se dispune de terenul dorit n format ESRI (extensia .shp), atunci se poate folosi

utilitarul Shapefile-to-XML disponibil n acelai director. Acesta va converti terenuriledin format ESRI n format .xml folosind urmtoarea sintax:

shptoxml []

Lista cu opiuni, precum i alte detalii se gsesc n Anexa D5 din EXata Users Guide


37/76


37

3. Simularea unei reele GSM

E1. Se c reeaz un nou scenariu cu numele Lab3 -1. config i se creeaz 8 canale radio cuurmtoarele proprieti:

4 canale (Fiecare este o pereche de l egturi ascendent i descendent) cte unul pentru fiecare staie de baz

Frecvena pe canalul ascendent este fa = 890 MHz + 0,2*n (unde n este numrulcanalului)

Frecvena pe canalul descendent este fd = fa + 45 MHz

1. Se completeaz urmtoarele cmpuri la Scenario Properties > Channel Properties:o Number of Channels: 8

o Channel Frequency[0] : 9 35 MHzo Channel Frequency[1] : 890 MHzo Channel Frequency[2] : 935 .2 MHzo Channel Frequency[3] : 890 .2 MHzo Channel Frequency[4] : 935 .4 MHzo Channel Frequency[5] : 890 .4 MHzo Channel Frequency[6] : 935 .6 MHz

o Channel Frequency[7] : 890 .6 MHz2. La Statistics and Tracing > File Statistics se bifeaz GSM3 . S e face clic pe Tools > Toolset Editor > Customized Toolbar i se adaug nodurile

GSM-BASE-STATION, GSM-MOBILE-STATION i GSM-MOBILE-SWITCHING-CENTER n bara de unelte Devices. Se apas OK. (Dac sunt dej aprezente, se ignor acest pas .)


38/76


38

4 . Se p laseaz 2 s tai i de baz mpreun cu un MSC ntre aces tea. Se conecteaz toate BS-urile printr-o subreea fr fir. Se conecteaz fiecare BS cu MSC-ul . Apoi seadaug 7 staii mobile. Zona de lucru ar trebui s arate acum aproximativ ca n figura de mai jos.

5. Se configureaz GSM la nivelul staiilor de baz i MSC:

o Din Table View->Networks se face clic dreapta pe Wireless Subnet (nuDefault Wireless Subnet), se alege Properties > Physical Layer i secompleteaz urmtoarele:

Listening Channel Mask: 00000000 (0 pentru toate canalele)

Radio Type: GSM Packet Reception Model: BER-based Reception Model Number of BER Tables: 1

BER Table[0]: C:/snt/exata/2.2/data/modulation/gmsk.bero Se trece laMAC Layer i se completeaz: MAC Protocol: GSM GSM Control Channel List: poate rmne valoarea implici t, va fi

configurat ulterior la nivel de nod.

o La Network Layer > General Properties se scrie: Network Protocol: GSM Layer3 GSM Node Type: Base Station


39/76


39

o Se apasOKo Se face clic dreap ta pe Default Wireless Subnet, se alege Properties > Physical Layer i se completeaz urmtoarele:

Listening Channel Mask: 00000000 (0 pentru toate canalele) Radio Type: GSM

Packet Reception Model: BER-based Reception Model Number of BER Tables: 1 BER Table[0]: C:/snt/qualnet/5.0/data/modulation/gmsk.ber

o Se trece laMAC Layer i se completeaz: MAC Protocol: GSM GSM Control Channel List: [ 0 4 ] (canalele de contro l ale tuturor

staiilor de baz din simulare)o La Network Layer > General Properties se scrie:

Network Protocol: GSM Layer3 GSM Node Type: Mobile Station

o Se face apoi clic dreapta pe Link, se alege Properties > Network Protocol ise alege

Network Protocol: GSM Layer3o Se repet pentru cealalt legtur punct-la-puncto Se face clic pe MSC i se specific:

La Network Layer > General Properties se scrie:

Network Protocol: GSM Layer3

GSM Node Type: Mobile Switching Center

6. Se aloc un canal de control pentru fiecare staie de baz:o Se face c lic dreapta pe BS1 i se alege Properties > Interfaces > Interface# >MAC Layer (# corespunde numrului interfeei GSM)

o Se introduc urmtoarele: BS Downlink Control Channel: [0] Location Area Code: 226 Cell ID: 1 Channel Range: 0 -3 Neighboring Base Stations: 4 -226-2

o Se repet pentru BS2: BS Downlink Control Channel: [4]

Location Area Code: 226 Cell ID: 2 Channel Range: 4 -7 Neighboring Base Stations: 0 -226-1

Not: n mod normal, valoarea pentru Neighboring Base Stations nu o s poat fiselectat pentru BS1 , deoarece BS2 nc nu a fost configurat. Dup ce BS2 esteconfigurat, se revine i se configureazNeighboring Base Stationspentru BS1 . Dac totnu apare nimic, va trebui editat manual fiierul Lab3-1 .gsm dup sintaxa urmtoare:


40/76


40

# GSM-BS [ NodeId] [ LAC] [ CellId] [ ChannelRange] [ MSC NodeId]

[Neigh.BS Info ]

GSM-BS 2 2 26 2 4-7 3 0 -226-1

GSM-BS 1 2 26 1 0-3 3 4 -226-2

7. Se configureaz canalele de control pentru staiile mobile:o Se face clic dreapta p e una din staiile mobile i se alege Properties > Interfaces > Interface0 > MAC Layer

o Se introduc urmtoarele:

MAC Protocol: GSM GSM Control Channel List: [0 4]

o La Network Layer > Network Protocol se alege GSM Node Type: MobileStation

o Se repet paii pentru celelalte 6 staii8. Se configureaz aplicaiile:

o Din bara de aplicaii, se apas pe GSM i se creeaz astfel dou apeluri de vocede la nodul 1 la nodul 3 i, respectiv, de la nodul 5 la nodul 6

o Pentru apelul de la nodul 1 la nodul 3, se configureaz (se face clic dreapta peGSM i se alege Properties):

Call Start Time: 1 8 S Call Duration: 1 0S

o Pentru apelul de la nodul 5 la nodul 6 , se scrie: Call Start Time: 1 5 S Call Duration: 1 2 S

9. Se ruleaz simularea i se noteaz urmtorii parametri:

Network:o GSM_MS

Calls Received Calls initiated Channel Assignments received

Location Update Request Received Traffic Packets Sent Traffic Packets Received

o GSM_MSC

Location Update Request Received

Traffic Packets Transferredo GSM_BS Traffic Packets (On Air) Received

Traffic Packets (On Air) Sent

MAC

o GSM_MS

Cell Selection Cell Selection Failures


41/76


41

Q1: Comparai numrul de pachete trimise/primite de staiile mobile cu numrul de pachete trimise/primite de staiile de baz, respectiv numrul de pachete transferate de MSC

E2: Se creeaz un fi ier de teren, conform proceduri i de la punctul 2 . Numrul de c ldiri ,precum i nlimile lor sunt la alegere. Se poziioneaz una dintre staiile de baz deasupraunei c ldi ri. Pentru a- i modifica coordonata pe axa z (pe nlime), s e face clic pe nodul

respectiv i se completeaz valoarea nlimii dorite n cmpul Z al indicatorilor de poziie. Se ruleaz din nou scenariul.

Q2:Se noteaz diferenele (dac exist) dintre valori le s tatistici lor generate la scenariul precedent i cele generate acum.

E3: Se utilizeaz utilitarul radio_range i se noteaz acoperirea radio a unei staii de baz.


42/76

Laborator 4

Reele wireless avansate

n acest laborator se vor atinge urmtoarele obiective:

Crearea i configurarea unor scenarii n tehnologiile WiMAX i UMTS Configurarea protocoalelor de rutare ntre reele UMTS i IP

1. Configurarea unui scenariu n tehnologia WiMAX

S1. Se creeaz un scenariu (Lab4-1 ) ce conine dou subree le. Subreeaua 1 conine noduri le de la 1 la 10 , iar subreeaua 2 noduri le de la 11 la 20 . Ambele au protocol MAC de tip 802.16 , iar noduri le 1 i 1 5 sunt s taii de baz ale subreelei 1 , respectiv 2 . Cele 2 s tai i debaz sunt conectate printr-o legtur de tip punct-la-punct.

S e face clic pe Scenario Properties > Channel Properties i se introduc urmtori iparametri :

Number of Channels: 2

Pentru fiecare canal se introduc aceiai parametri:

o Channel Frequency: 2 .4 GHzo Pathloss Model: Two-Ray

o Restul parametrilor rmn cei impliciiSe face clic dreapta pe fiecare din subreelele fr fir i n Properties > Physical Layer se

introduc:

Listenable i Listening Channel Mask:o 10 pentru subreeaua 1

o 01 pentru subreeaua 2

Radio Type: 802.16 Radio


43/76


43

Restul parametrilor implicii

n MAC Layer se introduc urmtoarele:

MAC Protocol: 802 .16

Station Type: Subscriber Station

Restul parametrilor implicii

n acest moment, toi parametrii configurai la nivel de subreea vor fi preluai i de ctre nodurile ce aparin acestora. ns, nodurile 1 i 1 5, fiind staii de baz, fac excepie i trebuieconfigurate separat.

Se face c lic dreapta pe nodul 1 , i se alege Properties > Interfaces > Interface# > MACLayer, unde # este numrul interfeei care are ca MAC Protocol 802.16. Se pune StationType: Base Station i se las restul parametrilor implicii. Se seteaz nlimea antenei deemisie la 10m. Similar se procedeaz i pentru nodul 15 .

E1. Se creeaz o aplicaie CBR ntre nodul 9 i nodul 1 4 . Se ruleaz simularea, sevizualizeaz rezultatele. Se noteaz urmtoarele:

momentele recepionrii primului i ultimului pachet de date;

ntrzierea cap-la-cap

numrul total de pachete primite i recepionate.

Dac sunt pierderi de pachete sau o ntrziere excesiv a pachetelor, atunci se ncearc

ajustarea n continuare a parametrilor scenariului pentru obinerea unor rezultate ct mai bune(pe baza a ceea ce s-a studiat deja n laboratoarele trecute).

S2. Se copiaz scenariul folosind Save As i se salveaz cu numele Lab4-2. Se va adugaacum mobilitate nodului client (nodul 9 ). Pentru aceas ta se face clic pe unelta Mobility

(iconia ) din panoul lateral. Apoi s e face clic p e nodul pentru care se vrea adugatmobili tatea i apoi se face c li c pe zona de lucru n punctul unde urmeaz s se deplasezenodul . Va aprea un s tegule (numit i punct de referin sau waypoint) care va reprezenta


44/76


44

poziia nodului la un moment dat. Se repet aciunea pn cnd zona de lucru arat ca mai j os .Se observ c punctele astfel unite dau traiectoria pe care se va deplasa nodul.

Se face acum clic dreapta pe unul din punctele de referin i se alege Properties ceea ce va deschide un editor unde se pot modifica proprieti le acestor puncte . Importante sunt

coloanele Simulation Time (momentul simulrii la care nodul va fi n punctul respectiv) icoordonatele punctului . Pe baza acestora, se poate determina viteza pe care o va avea nodul. Trebuie avut gri j s nu se defineasc o vitez prea mare, cci va duce la pierderi de pachete. Tehnologia WiMAX (n teorie) permite recepie bun chiar i n condiii de mobilitate foarte mare, pn la 125 km/h. Pentru s imularea de fa, se recomand o vi tez maxim de 60-80km/h.


45/76


45

Se face clic dreapta pe nodul 1 i se merge la Properties > Interfaces > Interface# > MacLayer. Aici se introduc urmtoarele:

Enable Mobility Mode: Yes

Neighbor BS List: {15} .

Restul parametrilor rmn cei implicii

Se procedeaz similar pentru nodul 1 5, cu deosebirea c staia de baz vecin va fi 1 .

Se face click dreapta pe fiecare din subreelele fr fir i n Properties > MAC Layer sepune Enable Mobility Mode: Yes, restul parametrilor rmnnd cei implicii.


46/76


46

Pentru staia mobil, se s chimb n Properties > Interfaces > Physical Layer >Listenable i Listening Channel Mask la valoarea 11 . As tfe l, s taia va putea asculta icanalul vecin i s e va putea conecta la staia de baz vecin cnd puterea s emnaluluirecepionat de la staia de baz curent scade sub -78 dBm. (vezi parametrul Handover RSSTrigger din figura de mai sus), adic va putea efectua un transfer.

E2. Se ruleaz simularea i se vizualizeaz rezultatele. Se noteaz aceiai parametri ca laE1 i, n plus, de sub MAC->802.16e:

Number of handovers performed

Number of Neigbor BS Scanning performed

Number of MOB-MSHO-REQ messages sent i rcvd

Number of MOB-BSHO-RSP messages sent i rcvd

Number of MOB-HO- IND messages sent i rcvd

E3. Se s chimb pro toco lul de rutare la AODV. Se selecteaz ambele subreele i s e

modific Properties > Routing Protocol > General > Routing Protoco l for IPv4 lavaloarea AODV. Se pstreaz toate celelalte setri implicite.

Atenie! Modificarea protocolului de rutare la nivel de subreea va asigura i modificareaprotocolului de rutare la nivelul nodurilo r ce aparin acestora, dar mai exist legtura punct-la-punct dintre cele dou staii de baz. Se efectueaz clic dreapta pe legtur i se urmeazaceiai pai pentru a seta protocolul de rutare.

Se ruleaz din nou, se verific i se noteaz dac apar mbuntiri ale rezultatelor. Dac nu, se pot micora intervalul de expirare a rute i ac tive (Active Route Timeout Interval) iintervalul de expirare a rutei curente (My Route Timeout Interval) . De reinut c ultimatrebuie s fie dublul primeia. Se vor nota aceiai parametri ca la E1 .


47/76


47

2. Configurarea unui scenariu UMTS

S3. Se configureaz urmtorul scenariu (Lab4-3):

1 . Se selecteaz noduri le UMTS din Devices de pe panoul lateral i se plaseaz 6 noduri UMTS-UE, 3 noduri UMTS-NodeB, , 2 noduri UMTS-RNC i cte un nod UMTS-

GGSN, UMTS-SGSN, UMTS-HLR. Not. Dac nodurile nu sunt disponibile pe panou, acestea trebuie adugate. Se faceclic pe Tools > Toolset Editor > Customized Toolbar i se adaug nodurile mai sus menionate n bara de unelte Devices.

2 . Se plaseaz o subreea fr fir p e zona de lucru. Se conecteaz cele 6 UE i cele 3 NodeB la aceasta.

3 . Se conecteaz 2 din cele 3 NodeB la un RNC, iar cel de-al treilea NodeB seconecteaz la cellalt RNC, folosind legturi punct-la-punct Cele dou RNC-uri se conecteaz la SGSN

4. Se c reeaz re eaua backbone. Se conecteaz nodul SGSN la GGSN i HLR. HLR seconecteaz la GGSN.


48/76


48

5. Se verific dac Cellular Layer3->UMTS Layer 3 e specificat la Network Protocolpentru toate nodurile.

6. Se creeaz dou canale radio cu parametri implicii.7 . Se configureaz Listenable Channel Mask. Parametrul va permite UE-uri lor s

asculte canalul descendent (downlink) i NodeB-urilor s asculte canalul ascendent(uplink) al ariei de control SGSN creia i aparin. Cum, de obicei, sunt mai multe UE-

uri dect NodeB-uri ntr-un scenariu, poate fi mai comod s se configureze mtile pentru UE-uri prin configurarea la nivel de subreea, urmnd a se configura mascapentru fiecare NodeB individual la nivel de interfa.Aadar, pentru subreeaua fr fir din scenariu (cea la care sunt conectate UE-urile) se pune Listenable Channel Mask 10 , iar pentru fiecare NodeB se pune ListenableChannel Mask 01 (pe interfaa corespunztoare legturi i UMTS). Se procedeazsimilar i pentru Listening Channel Mask.

8. Se configureaz pentru subreea urmtoarele

MAC Protocol: Cellular MAC

Cellular MAC Protocol: UMTS Layer 2

Radio Type: Cellular PHY Cellular PHY Model: UMTS PHY Model

9. Pentru NodeB-uri (nodurile 7,8 i 9) se configureaz Downlink Channel 0 i UplinkChannel 1 la Node Configuration->Network Layer


49/76


49

10. Pentru SGSN i GGSN se configureaz My Home Location Register Server 14 i, doar pentru SGSN, My Primary GGSN Node 1 3 . Tot sub Node Configuration->Network Layer

11 . Se configureaz protocolul de rutare pentru SGSN, GGSN i HLR Bellman-Ford(Node Configuration->Routing Protocol).

12. Se creeaz o reea IP. Pentru aceasta se plaseaz 3 noduri Default pe zona de lucru. Se conecteaz un nod (nodul 1 5 ) la celelalte 2 (nodurile 1 6 i 1 7 ) i la GGSN prinlegturi punct-la-punct.


50/76


50

13 . Se configureaz gateway-ul implic it pentru nodurile 15 , 16 , 17 s fie GGSN-ul . Semerge la Properties > Node Configuration > Routing Protocol. Se pune ConfigureDefault Gateway:Yes i Default Gateway: 1 3 .

1 4. Se configureaz protocolul de rutare pentru nodurile IP s fie RIP. Se verific faptul cpe interfaa GGSN ctre reeaua IP, valoarea Network Layer este IPv4, iar protocolul de rutare este tot RIP. Legtura punct-la-punct dintre GGSN i nodul 15 trebuie s fiede tip IPv4 nu Cellular Layer3.

1 5. Se configureaz gateway-ul implicit pentru SGSN nodul 1 5.16. Se configureaz o aplicaie CBR ntre unul din nodurile UE (nodul 4, de exemplu) i

un nod din reeaua IP (nodul 1 6, de exemplu). Se configureaz urmtorii parametri:

Items to Send: 1 000

Item Size: 2 56

Interval: 3 2 ms

Precedence : 4


51/76


51

Parametrul Precedence specific din ce clas QoS face parte aplicaia (vezi Anexa2) . O valoare de 4 nseamn clasa Streaming.

E4. Se salveaz scenariul i se ruleaz, notndu-se rezultatele ca la E1 .

Q1. Verificai dac apar pierderi de pachete i dac pot fi mbuntite performanele (vezi i

Anexele 1 i 2)


52/76


52

Anexe

1. Rutarea ntre reele UMTS i IP

Rutarea n scenariile UMTS comport dou aspecte: Este necesar un protocol de rutare n reeaua core UMTS pentru a permite rutarea

pachetelor ntre SGSN-uri, GGSN-uri i HLR-uri care ar putea fi la mai multe noduridistan unul de altul.

Reelele IP au propria lor arhitectur IP. Pentru a ruta pachetele ntre PLMN i IP, suntnecesare mai ales informaii despre nodurile de la marginile celor dou reele. Acesteasunt descrise mai jos.

Configurrile nodurilor marginale:

Acestea trebuie configurate pentru a permite urmtoarele:

Rutarea de la reeaua UMTS ctre IP. Nodul GGSN trebuie s ruteze pachete lectre gateway-ul IP corespunztor.

Rutarea de la reelele IP ctre UMTS. Urmtoarele consideraii se aplic:

o Ruterele IP de obicei nu tiu adresa IP individual atribuit nodului UE.Totui, trebuie s tie cum s ajung la reeaua UMTS luat ca un ntreg.

o Segmentele de adrese IP alocate unui PLMN sunt de obicei configurate static.o Informai ile globale de rutare pentru segmentele de adrese IP ale fiecrei

PLMN trebuie fcute cunoscute reelelor IP.

1 .1 . Tehnci pentru rutarea inter-domeniu1.1 .1 . Rutarea folosind BGP

Protocolul BGP (Border Gateway Protocol) poate fi folosi t pentru a conecta domeniile derutare ale reelelor UMTS i IP ntre e le . Urmtori i pai trebuie urmai pentru a configurarutarea BGP:

1. Se trateaz domeniul de rutare PLMN ca un sistem autonom2. Se creeaz sisteme autonome n reeaua IP3 . Se configureaz BGP pentru a anuna informaiile globale de rutare ale PLMN

reelelor IP4 . Se configureaz BGP pentru a face cunoscute informaiile g lobale de rutare alereelelor IP nodului GGSN al reelei UMTS

A se vedea documentaia Multimedia a nd Enterprise Model L ibrary

1.1 .2. Rutarea prin includerea GGSN n reeaua IP


53/76


53

n aceast configuraie, GGSN-ul din reeaua UMTS este inclus n domeniul de rutare al reelei IP. Nodul GGSN e configurat ca gateway implicit al reelei IP. Acesta nva rutele ctre nodurile IP prin intermediul protocolului dinamic de rutare configurat pentru reeaua IP.

Metoda funcioneaz n cazul rutrii pachetelor dinspre PLMN ctre reeaua IP. Totuipachetele nu po t fi rutate dinspre reeaua IP ctre PLMN deoarece noduri le IP nu tiu c

pachetele trebuie rutate prin GGSN. n aces t caz, rute statice sau implicite trebuie folosite.

1 .1 .3. Folosirea rutelor statice sau gateway-urilor implicite

Rutele statice pot fi configurate pentru a informa nodurile IP s ruteze pachetele ctre nodulGGSN al unei reele UMTS. Totui, dac topologia reelei se schimb, rutele statice nu maisunt corecte.

Alternativ, nodul GGSN poate fi configurat ca gateway implicit pentru nodurile IP

Dac nodurile IP nu au informaii de rutare pentru adresa de destinaie, ruteaz

pachetele ctre gateway-ul implicit. Gateway-ul implicit poate fi la mai multe noduri distan

Nodul GGSN poate fi configurat ca gateway implicit pentru noduri IP

Not. Din moment ce un s ingur gateway implicit poate fi configurat pentru fiecare nod IP, aceast abordare funcioneaz doar dac o singur reea UMTS este conectat la reeaua IP.

2. Configurarea aplicaiilor n scenarii UMTS

Aplicai ile de tip servici i cu comutaie de pachete (packet service) din re ele UMTS pot fis imulate prin modele de generare de trafic ale EXata. Modelele CBR i VBR pot fi folosite pentru a simula fluxuri coversaionale i de streaming n reele UMTS .

Apelurile de voce (servicii cu comutaie de circuite) pot fi simulate prin aplicaia Phone Call.

n EXata, modelele de generare de trafic, cum ar fi CBR, VBR, suport configurarea claselorQoS prin trei parametri QoS : PRECEDENCE, TOS i DSCP. n reelele UMTS , doarparametrul PRECEDENCE este suportat.

Tabelul urmtor arat corespondena dintre parametrul PRECEDENCE i clase QoS iprio riti.

Tabel 1 Clase QoS i prioriti pentru UMTS

PRECEDENCE Clase QoS UMTS i prioriti

6-7 Conversaional

4-5 Streaming

3 Interactiv, prioritate = 1


54/76


54



0 Fundal

Pentru reelele UMTS, fiecare rate level impune limite asupra rate i de date maxime idimensiunii maxime a pachetului . Aplicaia CBR/VBR ar trebui configurat astfel nctdimensiunile pachetelor i rata de date se ncadreaz n aceste limite. Tabelele urmtoare daulimitele impuse pentru tipurile de trafic conversaional i streaming.

Tabel 2 Limitele pentru rata de date i dimensiunea pachetului de date pentru trafic conversaional

Rate level Rata de date maxim (bps) Dimensiunea maxim a

pachetului (octei)

1 (TTI 40 ms) 28800 1 1 2

2 (TTI 20 ms) 32000 48

3 (TTI 20 ms) 64000 128

4 (TTI 20 ms) 1 28000 288

Tabel 3 Limitele pentru rata de date i dimensiunea pachetului de date pentru trafic de tip s t r e a m i n g

Rate level Rata de date maxim (bps) Dimensiunea maxim a

pachetului (octei)

1 (TTI 40 ms) 1 4400 40

2 (TTI 40 ms) 28800 1 1 2

3 (TTI 40 ms) 57600 256

4 (TTI 40 ms) 1 1 5200 544

3. Configurarea aplicaiilor n scenariile WiMAX

O proprietate important a tehnologiei WiMAX este suportul su QoS. Totui, n EXata, doaraplicaiile de generare de trafic CBR/VBR au fost modificate astfel nct s dea parametri QoS coreci . Tabelul urmtor d corespondena dintre valorile cmpului PRECEDENCE iclasele de servicii.


55/76


55

Tabel 4 Tipuri de servicii pentruWiMAX

Servicii Precedence

Unsolicited Grant Service 7, 5

Extended Real- time Polling Service 4

Real-time Polling Service 3

Non-real-time Polling Service 6, 2, 1

Best Effort 0

Not: Valorile 6, 2, 1 corespund toate tipului nrtPS. Acest lucru permite alocarea diferitelor prio riti fluxuri lor nrtPS. Totui , n implementarea din EXata, planificarea nu permiteprio riti multiple n cadrul unui tip de serviciu. Planificarea folosete WFQ i ponderilefolosite se bazeaz pe cerinele de band ale fluxurilor.

Not: n EXata, rutarea traficului folosete PRECEDENCE 6 , ceea ce e c las ificat ca fluxnrtPS. De asemenea, nivelul reea poate afecta QoS dac are mai puin de 8 cozi, din momentce introduce pachete de tipuri diferite de servicii ntr-o singur coad. Valoarea numrului de cozi IP ar trebui s fie mai mare sau egal cu 8, altfel, aplicaia seteaz un cmp

PRECEDENCE de valoare mare pentru pachetele sale i pot fi blocate n cozi de pachete cuvaloare PRECEDENCE mai mic. Astfe l, pentru a garanta tipurile de servicii, trebuieconfigurate 8 cozi la nivelul reea.


56/76

Laborator 5

Modificarea codului surs al EXata

Unul din avantajele s imulatorului EXata este pos ib il itatea util izatorului de a c rea, configura i rula propriile modele de protocoale i reele. EXata este scris integral n C/C++ i

poate fi compilat, sub Windows, folosind mediul de dezvoltare C/C++Visual Studio 2008 . Olist cu alte medii C/C++ n care se poate compila EXata se poate gsi n EXata-2.2-

Program mers Guide din documentaie. (Alternativ, i nespecificat n Programmers Guide,se poate folosi i mediul Eclipse IDE. Avantajul su este c e un software cross-platform).

1. Compilarea EXata folosind Visual Studio 2008

1 .1 . Configurarea VS 2008nainte de a putea compila EXata, VS2008 trebuie configurat o singur dat. Se urmeaz

paii de mai j os :

1 . Folosind un editor de text, se creeaz un fiier numit Makefile n directorul EXATA_HOME. Acest fiier va conine comenzi pentru redirecionarea ctre un fiiermakefile din EXATA_HOME/main (fiierul corespunztor mediului de dezvoltare C/C++ folosit). Fiierul Makefile va conine urmtoarele linii:

al l :

cd ma in

nmake -f Makefi le-windows-vc9

rebui ld: c lean

nmake -f Makefi le-windows-vc9

clean:

cd ma in

nmake -f Makefi le-windows-vc9 c lean

2. Se deschide Microsoft Visual Studio 2008 fcnd clic pe iconia de pe Desktop

3 . S e face clic pe File > New > Project From Existing Code i se introduc urmtoarele: Project file location: C:\snt\exata\2.2

Project name: exata

Folder: C:\snt\exata\2.2


57/76


57

4. Se apas Next i, n fereastra urmtoare se bifeaz How do you want to build theproject? : Use external build system i se apas din nou Next

5. Se introdc urmtoarele configurri pentru depanare:

Build command line: nmake

Rebuild command line: nmake rebuild

Clean command line: nmake clean

Output (for debugging): bin\exata.exe

6. S e apas Finish


58/76


58

Se va crea astfel proiectul qualnet i va fi ncrcat n fereastra Solution Explorer dindreapta ecranului:

Folosind Solution Explorer, se poate naviga prin structura directoarelor proiectului ideschide fiierele componente pentru a fi editate n mediul de dezvoltare Visual Studio 2008. n figura de mai sus se observ di rectorul ce conine fi iere le surs pentru modulul de WiMAX (802.1 6). Efectuarea unui dublu clic pe acesta va duce la deschiderea sa n editorulVisual Studio.

Se poate comuta pe modul Class View care ofer o privire detaliat asupra tuturorvariabilelor, funciilor i claselor existente n cadrul proiectului . Avnd n vedere faptul csimulatorul EXata are un grad ridicat de complexitate cu module implementate p rinintermediul mai multor fiiere grupate n directoare, este comod a se folosi Class Viewpentrua gsi i vizualiza o clas sau structur, componentele ei sau o funcie.

n figura de mai sus, se observ o structur (agent_adv_timer_info), mpreun cucomponentele sale. Se poate folosi butonul Search pentru a gsi o anumitstructur/clas/funcie. Dac se face clic pe aceasta, vor aprea n fereastra de previzualizare


59/76


59

de dedesubt membri i acelei s tructuri , iar dac se d dublu c lic, se va deschide fi ierul ceconine definiia structurii respective, cursorul fiind plasat la linia definiiei.

1 .2. Compilarea folosind mediul vizual VS 2008

Odat ce a fost configurat Visual Studio 2008, poate fi folosit n felul urmtor:

Se apas pe Build > Build Solutionpentru a compila EXata Se apas pe Build > Rebuild Solutionpentru a recompila EXata

Se apas pe Build > Clean Solution pentru a terge fiierele obiect (cu extensia .obj)

2. Modificarea codului surs a modelului de WiMAX pentru a permite transferul pe

baza raportului semnal-zgomot-plus-interferen

n modelul de WiMAX din EXata, declanatorul (triggerul) implici t al transferului (handover) e ste nivelul puteri i s emnalului recepionat (RSSI) . Totu i, modelul permite transferul pe baza a trei parametri:

Puterea semnalului recepionat (RSS Received Signal Strength)

Raportul semnal-zgomot-plus-interferen (CINR Carrier to Interference plus NoiseRatio)

ntrzierea dus-ntors a pachetelor (RTD Round Trip Delay)

Versiunea 2.2 a EXata d posibilitatea efecturii transferului folosind aceste trei metrici, ns codul surs al EXata conine doar implementarea transferului folosind RSS ca metric. Laboratorul acesta propune modificarea codului surs al EXata pentru a implementa luareadeciziei de transfer pe baza celei de a doua metrici , CINR. Acest lucru presupune urmtoriipai:

Identificarea fiierelor i funciilor ce trebuie modificate

Scrierea codului corespunztor elului propus avnd ca model codul de ja existentpentru transferul pe baza RSS

Compilarea EXata

Depanarea, n cazul apariiei erorilor de compilare i/sau linkare

Modificarea interfeei grafice a EXata pentru a permite alegerea celor 2 metrici detransfer

Codul surs ce implementeaz modulul de WiMAX n EXata este plasat n directorul EXATA_HOME/libraries/advanced_wireless, iar fiierele ce in strict de partea de mobilitate

i care vor fi modificate sunt urmtoarele: mac_dot16e.h conine definiiile unor parametri implicii ai transferului, cum ar fi

nivelul RSS implicit la care se face transferul sau metrica de transfer ceva fi folosit(RSSI, CINR sau RTD)

mac_dot16_ss.h i mac_dot16_ss.cpp implementeaz decizia de transfer iniiat destaia mobil n funcia MacDot16SsUpdateBsMeasurement (...).


60/76


60

mac_dot16_bs i mac_dot16_bs.cpp implementeaz decizia de transfer iniiat dereea n funcia MacDot16BsCheckHandover (. . . ).

nainte de a modifica fiierele codului surs al EXata, se efectueaz o copie de siguran a acestora. Poate fi plasat ntr-un director n EXATA_HOME.

E1. Se editeaz fi ierul mac_dot16e.h i, la linia 64, ntre definiia parametruluiDOT16e_DEFAULT_HO_RSS_MARGIN i cea a DOT16e_TRIGEGER_METRIC_TYPE_CINR (sic!) , s eadaug urmtoarele definiii:

// /**// C ONSTANT : : DOT16e_DEFAULT_NBR_SCAN_CINR_TRIGGER : 1 6 . 0/ / DESCRI PTI ON : : CI NR val ue to tri gger nei ghbor BS s can// * */#define DOT16e_DEFAULT_NBR_SCAN_CINR_TRIGGER (16. 0)

// /**/ / CONS TANT : : DOT 16 e_DEFAULT_HO_CINR_TRIGGER : 1 2 . 0/ / DE SCRIPTION : : CI NR val ue to t ri gge r handover de ci si on

// * */#define DOT16e_DEFAULT_HO_CINR_TRIGGER (12 . 0)

// /**/ / CONS TANT : : DOT1 6e_DE FAULT_HO_CINR_MARGIN : 2 . 0/ / DESCRI PTI ON : : Margi n i n CI NR val ue for choos ing the new BS// * */#define DOT16e_DEFAULT_HO_CINR_MARGIN 2 . 0

Indicaie: Pentru a sri la o anumit linie, se apas Ctrl+G i se intorduce numrul liniei.

Parametrii de mai sus sunt similari celor legai de RSS i dau valorile implicite ale CINRcare declaneaz scanarea staiilor de baz vecine i decizia de transfer. Al treilea parametrud marginea de RSS. La alegerea staiei de baz vecine ctre care s se efectueze transferul, staia mobil va considera doar acele staii de baz ale cror ale cror niveluri RSS sunt mai mari dect nivelul RSS al staiei curente cu cel puin valoarea marginii de RSS. Acest lucru elimin transferurile frecvente . Valorile implici te au fost alese experimental, pe bazasimulrilor repetate.

E2. Se editeaz fiierul header mac_dot16_bs.h. La linia 5 29 se adaug urmtorii 2 parametri (scrii ngroat) n structura MacDot16BsPara:

double hoRssTrigger; / / RS S l eve l t o tri gger handoverdouble hoRssMargin; / / Margin of RSS level to init Bs HOd o u b l e h o C i n r T r i g g e r ; / / C I N R v a l u e t o t r i g g e r h a n d o v e r d o u b l e h o C i n r M a r g i n ; / / M a r g i n o f C I N R t o i n i t B s H O

//dot16e


61/76


61

Parametrii reprezint valoarea CINR care va declana decizia de transfer i marginea cucare trebuie s fie mai mare raportul CINR al staiei vecine dect cel al staiei curente.

E3. Se deschide fiierul mac_dot16_bs.cpp . La linia 619 se adaug urmtoare le ( scri se

ngroat):

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ./ / do t1 6e

dot16Bs->para. resrcRetainTimeout = DOT16e_HO_SYTEM_RESOURCE_RETAIN_TIME;

I O _ R e a d S t r i n g ( n o d e , n o d e - > n o d e I d , i n t e r f a c e I n d e x , n o d e I n p u t , " M A C - 8 0 2 . 1 6 e - H A N D O V E R - T R I G G E R - T Y P E " ,& w a s F o u n d ,

s t r i n g V a l ) ;

i f ( w a s F o u n d ) {

i f ( s t r c m p ( s t r i n g V a l , " R S S I " ) = = 0 ) {

d o t 1 6 B s - > t r i g g e r . t r i g g e r T y p e = D O T 1 6 e _ T R I G E G E R _ M E T R I C _ T Y P E _ R S S I ;

IO_ReadDouble(node,node->nodeId,interfaceIndex,nodeInput,

"MAC-80 2. 16 e-HANDOVER-RSS-TRIGGER",&wasFound,&doubleVal) ;

if (wasFound){

dot16Bs->para. hoRssTrigger = doubleVal;}else{

dot16Bs->para. hoRssTrigger = DOT16e_DEFAULT_HO_RSS_TRIGGER;

}

IO_ReadDouble(node,node->nodeId,interfaceIndex,nodeInput,"MAC-80 2. 16 e-HANDOVER-RSS-MARGIN",&wasFound,&doubleVal) ;

if (wasFound){

dot16Bs->para. hoRssMargin = doubleVal;


62/76


62

}else

{dot16Bs->para. hoRssMargin =

DOT16e_DEFAULT_HO_RSS_MARGIN;}

}e l s e i f ( s t r c m p ( s t r i n g V a l , " C I N R " ) = = 0 ) {

d o t 1 6 B s - > t r i g g e r . t r i g g e r T y p e = D O T 1 6 e _ T R I G E G E R _ M E T R I C _ T Y P E _ C I N R ;

I O _ R e a d D o u b l e ( n o d e , n o d e - > n o d e I d , i n t e r f a c e I n d e x , n o d e I n p u t , " M A C - 8 0 2 . 1 6 e - H A N D O V E R - C I N R -

T R I G G E R " ,& w a s F o u n d , & d o u b l e V a l ) ;


d o t 1 6 B s - > p a r a . h o C i n r T r i g g e r = d o u b l e V a l ; }e l s e {

d o t 1 6 B s - > p a r a . h o C i n r T r i g g e r = D O T 1 6 e _ D E F A U L T _ H O _ C I N R _ T R I G G E R ;

}

I O _ R e a d D o u b l e ( n o d e , n o d e - > n o d e I d ,

i n t e r f a c e I n d e x , n o d e I n p u t , " M A C - 8 0 2 . 1 6 e - H A N D O V E R - C I N R - M A R G I N " ,& w a s F o u n d , & d o u b l e V a l ) ;


d o t 1 6 B s - > p a r a . h o C i n r M a r g i n = d o u b l e V a l ; }e l s e {

d o t 1 6 B s - > p a r a . h o C i n r M a r g i n = D O T 1 6 e _ D E F A U L T _ H O _ C I N R _ M A R G I N ;

}

}}

// Admission c ontrol u nit algorithm namedot16Bs->acuAlgorithm = DOT16_ACU_NONE;

. . . . . . . . . . . . . . . . .


63/76


63

Codul de mai sus citete din fiierul de configurare mai nti care va fi metrica de transfer(M A C - 8 0 2 . 1 6 e - H A N D O V E R - T R I G G E R - T Y P E) i apoi citete valorile parametrilor necesari pentru

CINR (valoarea la care se ia decizia de transfer i marginea) . Ace tia sunt s tocai nvariabilele care au fost create n prealabil n structura MacDot16BsPara din fiierul header(hoCinrMargin i hoCinrTrigger).

La linia 15 785 se adaug urmtorul cod (cel scris ngroat):

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ./ / s tart do t1 6e re alt ed i ni t

if (dot16->dot16eEnabled){

dot16Bs->configChangeCount = 0 ;dot16Bs->lastNbrAdvSent = 0 ;/ /dot16Bs->trigger. triggerType = DOT16e_TRIGEGER_METRIC_TYPE_RSSI;dot16Bs->trigger. triggerFunc =

DOT16e_TRIGEGER_METRIC_FUNC_SERV_LESS_ABSO;dot16Bs->trigger. triggerAction = DOT16e_TRIGGER_ACTION_MOB_SCN_REQ;i f ( d o t 1 6 B s - > t r i g g e r . t r i g g e r T y p e = =

D O T 1 6 e _ T R I G E G E R _ M E T R I C _ T Y P E _ R S S I ) {

dot16Bs->trigger. triggerValue =( signed char) DOT16e_DEFAULT_NBR_SCAN_RSS_TRIGGER;

}e l s e i f ( d o t 1 6 B s - > t r i g g e r . t r i g g e r T y p e = =

D O T 1 6 e _ T R I G E G E R _ M E T R I C _ T Y P E _ C I N R ) {

d o t 1 6 B s - > t r i g g e r . t r i g g e r V a l u e = ( s i g n e d c h a r )

D O T 1 6 e _ D E F A U L T _ N B R _ S C A N _ C I N R _ T R I G G E R ; }dot16Bs->trigger. triggerAvgDuration =

( unsigned char) DOT16e_DEFAULT_TRIGGER_AVG_DURATION;

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Codul de mai sus iniializeaz, n funcie de metrica de transfer aleas, variab ilatriggerValue din structura trigger cu valoarea sub care trebuie s scad RSS sau CINR al

staiei curente pentru a se ncepe scanarea staiilor de baz vecine.

Decizia de transfer iniiat de staia de baz este implementat n funciaMacDot1 6BsCheckHandover(.. .). Aceasta trebuie modificat pentru a ine cont i de CINR ca metric de transfer.

La linia 14624 se modific astfel codul:

staticvoid MacDot16BsCheckHandover(Node* node,

MacDataDot16* dot16,MacDot16BsSsInfo* ssInfo)

{MacDot16Bs* dot16Bs = (MacDot16Bs* ) dot16->bsData;Message* pduMsg;


64/76


64

/ / if ul link quality is bad or/ / s ys tem wi se, for l oad balance

/ / it is time to ask SS handover

if (! ssInfo->inHandover &&d o t 1 6 B s - > t r i g g e r . t r i g g e r T y p e = = D O T 1 6 e _ T R I G E G E R _ M E T R I C _ T Y P E _ R S S I & &

! ssInfo->bsInitHoStart &&ssInfo->ulRssMean < dot16Bs->para. hoRssTrigger)

{int i;double maxBsRssi;

. . . . . . . .if (found & &

(maxBsRssi - ssInfo->ulRssMean > dot16Bs->para. hoRssMargin) ){

. . . . . . . . .}

}e l s e i f ( ! s s I n f o - > i n H a n d o v e r & &

d o t 1 6 B s - > t r i g g e r . t r i g g e r T y p e = = D O T 1 6 e _ T R I G E G E R _ M E T R I C _ T Y P E _ C I N R & &

! s s I n f o - > b s I n i t H o S t a r t & &

s s I n f o - > u l C i n r M e a n < d o t 1 6 B s - > p a r a . h o C i n r T r i g g e r ) {

i n t i ;d o u b l e m a x B s C i n r ;i n t m a x I n d e x ;B O O L f o u n d = F A L S E ;

/ / A T T E N : n e e d f u r t h e r r e v i s i t / / a s s u m e U L a n d D L a r e s y m m e t r i c ? m a x B s C i n r = s s I n f o - > u l C i n r M e a n ;f o r ( i = 0 ; i < D O T 1 6 e _ D E F A U L T _ M A X _ N B R _ B S ; i + + ) {

i f ( s s I n f o - > n b r B s S i g n a l M e a s [ i ] . b s V a l i d & & ( ( s s I n f o - > n b r B s S i g n a l M e a s [ i ] . d l M e a n M e a s . m e a s T i m e +

2 * D O T 1 6 _ S S _ D E F A U L T _ N B R _ S C A N _ M I N _ G A P ) < g e t S i m T i m e ( n o d e ) ) & & s s I n f o - > n b r B s S i g n a l M e a s [ i ] . d l M e a n M e a s . c i n r >

m a x B s C i n r ){

f o u n d = T R U E ; m a x B s C i n r = s s I n f o -

> n b r B s S i g n a l M e a s [ i ] . d l M e a n M e a s . c i n r ; m a x I n d e x = i ;

}}

i f ( f o u n d & & ( m a x B s C i n r - s s I n f o - > u l C i n r M e a n > d o t 1 6 B s -

> p a r a . h o C i n r M a r g i n ) ) {

p d u M s g = M a c D o t 1 6 e B s B u i l d M o b B s h o R e q P d u (n o d e , d o t 1 6 , s s I n f o , s s I n f o - > n b r B s S i g n a l M e a s [ i ] . b s I d ) ;

M a c D o t 1 6 B s S c h e d u l e M g m t M s g T o S s ( n o d e ,d o t 1 6 ,


65/76


65

s s I n f o , s s I n f o -

> b a s i c C i d , p d u M s g ) ;

s s I n f o - > b s I n i t H o S t a r t = T R U E ; s s I n f o - > l a s t B s H o R e q S e n t = g e t S i m T i m e ( n o d e ) ;

/ / u p d a t e s t a t d o t 1 6 B s - > s t a t s . n u m B s H o R e q S e n t + + ;

i f ( D E B U G _ H O ) {

M a c D o t 1 6 P r i n t R u n T i m e I n f o ( n o d e , d o t 1 6 ) ;p r i n t f ( " B S i n i t s a h a n d o v e r f o r S S w / b a s i c C i d % d

t o "" b s % d : % d : % d : % d : % d : % d \ n " ,s s I n f o - > b a s i c C i d , s s I n f o - > n b r B s S i g n a l M e a s [ i ] . b s I d [ 0 ] , s s I n f o - > n b r B s S i g n a l M e a s [ i ] . b s I d [ 1 ] , s s I n f o - > n b r B s S i g n a l M e a s [ i ] . b s I d [ 2 ] , s s I n f o - > n b r B s S i g n a l M e a s [ i ] . b s I d [ 3 ] ,

s s I n f o - > n b r B s S i g n a l M e a s [ i ] . b s I d [ 4 ] , s s I n f o - > n b r B s S i g n a l M e a s [ i ] . b s I d [ 5 ] ) ;

}}

}}

Codul de mai sus trateaz transferul iniiat de staia de baz i re spect ntru totulalgoritmul pentru metrica RSS de transfer, fiind adaptat pentru CINR. Conform codului de mai sus, transferul iniiat de staia de baz are loc astfel:

Mai nti ncepe scanarea staiilor de baz vecine. Scanarea ncepe dac:o Staia mobil nu a nceput ea nsi procedura de transfer (condiia ! s s I n f o -

> i n H a n d o v e r din if)o Staia de baz nu a nceput de ja procedura de transfer (condiia ! s s I n f o -

> b s I n i t H o S t a r t )

o Valoarea RSS sau CINR de la s taia mobil a sczut sub pragul de transfer(condiia s s I n f o - > u l R s s M e a n < d o t 1 6 B s - > p a r a . h o R s s T r i g g e r saus s I n f o - > u l C i n r M e a n < d o t 1 6 B s - > p a r a . h o C i n r T r i g g e r n funcie de

valoarea d o t 1 6 B s - > t r i g g e r . t r i g g e r T y p e ).

Se caut apoi s taia de baz care are valoarea RSS sau CINR de la s taia mobil mai mare dect cel al staiei de baz curente. Dac acesta este mai mare cu marginea RSS sau CINR atunci se poate iniia transferul ctre staia de baz aleas, prin trimiterea

mesajului MOB-BSHO-REQ.

E4. Urmeaz tratarea transferului iniiat de staia mobil. Pentru aceasta, mai nti se vaedita structura MacDot16SsPara din fiierul mac_dot16_ss.h de la linia 475 pentru a conine

variabile legate de metrica CINR de transfer:

. . . . . . . . . . . . . . .clocktype nbrMeaLifetime; / / ti meout for s ignal qual ity meas ure of a BS


66/76


66

double nbrScanRssTrigger; / / RS S l evel t o tri gger ne ighbor s can

double hoRssTrigger; / / RS S l evel t o tri gger handove rdouble hoRssMargin; / / Margin of RSS level to select new BSd o u b l e n b r S c a n C i n r T r i g g e r ; / / C I N R t o t r i g g e r n e i g h b o r s c a n d o u b l e h o C i n r T r i g g e r ; / / C I N R t o t r i g g e r h a n d o v e r d o u b l e h o C i n r M a r g i n ; / / M a r g i n o f C I N R t o s e l e c t n e w B S / / end of 8 02 . 1 6e parameters

} MacDot16SsPara;

---------------------------------------------------------------------------

E5. Se editeaz fiierul mac_dot16_ss.cpp pentru a citi metrica de transfer i a ini ializavariabilele corespunztoare cu valorile configurate n scenariu (similar ca la staia de baz) la l inia 415 :

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .dot16Ss->para.t42 Interval = DOT16e_SS_DEFAULT_T42_INTERVAL;dot16Ss->para.t44 Interval = DOT16e_SS_DEFAULT_T44_INTERVAL;

I O _ R e a d S t r i n g ( n o d e ,

n o d e - > n o d e I d , i n t e r f a c e I n d e x , n o d e I n p u t , " M A C - 8 0 2 . 1 6 e - H A N D O V E R - T R I G G E R - T Y P E " ,& w a s F o u n d , s t r i n g V a l ) ;


i f ( s t r c m p ( s t r i n g V a l , " R S S I " ) = = 0 ) {

IO_ReadDouble(node,

node->nodeId,interfaceIndex,nodeInput,"MAC-80 2. 16 e-NEIGHBOR-SCAN-RSS-TRIGGER",&wasFound,&doubleVal) ;

if (wasFound){

. . . . . . . . . . . . . . .}

IO_ReadDouble(node,

node->nodeId,interfaceIndex,nodeInput,"MAC-80 2. 16 e-HANDOVER-RSS-TRIGGER",&wasFound,&doubleVal) ;

if (wasFound){

. . . . . . . .

}


67/76


67

IO_ReadDouble(

node,node->nodeId,interfaceIndex,nodeInput,"MAC-80 2. 16 e-HANDOVER-RSS-MARGIN",&wasFound,&doubleVal) ;

if (wasFound){

. . . . . . . . . . .}

}e l s e i f ( s t r c m p ( s t r i n g V a l , " C I N R " ) = = 0 ) {

I O _ R e a d D o u b l e ( n o d e , n o d e - > n o d e I d , i n t e r f a c e I n d e x , n o d e I n p u t ,

" M A C - 8 0 2 . 1 6 e - N E I G H B O R - S C A N - C I N R - T R I G G E R " ,& w a s F o u n d , & d o u b l e V a l ) ;


d o t 1 6 S s - > p a r a . n b r S c a n C i n r T r i g g e r = d o u b l e V a l ; }e l s e {

d o t 1 6 S s - > p a r a . n b r S c a n C i n r T r i g g e r = D O T 1 6 e _ D E F A U L T _ N B R _ S C A N _ C I N R _ T R I G G E R ;

}

I O _ R e a d D o u b l e ( n o d e , n o d e - > n o d e I d , i n t e r f a c e I n d e x , n o d e I n p u t , " M A C - 8 0 2 . 1 6 e - H A N D O V E R - C I N R -

T R I G G E R " ,& w a s F o u n d , & d o u b l e V a l ) ;


d o t 1 6 S s - > p a r a . h o C i n r T r i g g e r = d o u b l e V a l ; }

e l s e {d o t 1 6 S s - > p a r a . h o C i n r T r i g g e r =

D O T 1 6 e _ D E F A U L T _ H O _ C I N R _ T R I G G E R ; }

I O _ R e a d D o u b l e ( n o d e , n o d e - > n o d e I d , i n t e r f a c e I n d e x , n o d e I n p u t ,


68/76


68

" M A C - 8 0 2 . 1 6 e - H A N D O V E R - C I N R - M A R G I N " ,& w a s F o u n d , & d o u b l e V a l ) ;


d o t 1 6 S s - > p a r a . h o C i n r M a r g i n = d o u b l e V a l ; }e l s e {

d o t 1 6 S s - > p a r a . h o C i n r M a r g i n = D O T 1 6 e _ D E F A U L T _ H O _ C I N R _ M A R G I N ;

Indrumar Laborator SSC

Documents

Transcript of Indrumar Laborator SSC