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GU IAS PRACTICAS DE LABORATORIO DE COMUNICACIONES INALAMBRICAS ESCUELA POLITECNICA DEL EJERCITO

DEPARTAMENTO DE ELECTRICA Y ELECTRONICA

AREA TELECOMUNICACIONES

ING. ROMAN LARA C.

SANGOLQU - ECUADOR I

2011

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Indice1 DITG 1.1 Fecha l mite de entrega . . . . . . . . . . 1.2 Documentacin a entregar . . . . . . . . o 1.3 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4 Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . o 1.5 Materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6 Gu de Instalacin . . . . . . . . . . . . a o 1.6.1 Instalacin del inyector . . . . . . o 1.6.2 Inyeccion de trco unidireccional a 1.6.3 Inyeccin de traco bidireccional o 1.6.4 Inyeccin de trco multiujo . . o a 1.7 Procedimiento . . . . . . . . . . . . . . . 1.8 Preguntas . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 ns2 2.1 2.2 2.3 2.4 5 5 5 6 6 6 6 8 10 14 14 15 15 19 19 19 19 20 20 20 20 21 22 22 23

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Fecha l mite de entrega . . . . . . . . . . . . . . Introduccin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o Tutorial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Instalacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o 2.4.1 Pasos Previos . . . . . . . . . . . . . . . 2.4.2 Descomprimir el archivo . . . . . . . . . 2.4.3 Instalacin . . . . . . . . . . . . . . . . . o 2.4.4 Conguracin de las variables de entorno o 2.4.5 Validacin . . . . . . . . . . . . . . . . . o 2.4.6 Vericacin de la instalacin . . . . . . . o o 2.4.7 Ejecucin . . . . . . . . . . . . . . . . . o

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INDICE4

INDICE

Prctica 1 a DITG1.1 Fecha l mite de entrega

(Prctica 1): 18 y 19/05/2011 a Las memorias recibidas con posterioridad a esta fecha no sern evaluadas. a

1.2

Documentacin a entregar o

Memoria escrita por grupo entregada en formato electrnico, archivo tipo pdf, la cual o debe ser enviada por correo electrnico a ralara@espe.edu.ec e impreso. o El asunto (subject) del email debe tener el siguiente formato: Prctica COMIN1. a Nombre y apellidos. Es mandatorio emplear Latex. Debe ser presentado en un formato tipo reporte o memoria el cual se recomienda los siguientes tems, pudiendo cambiar de acuerdo al criterio del grupo de trabajo. Abstract o resmen u Introduccin o Materiales y mtodos e Desarrollo Conclusiones y recomendaciones Bibliograf a La memoria o reporte no debe ser inferior a 3 pginas ni superior a 10, en caso de no a cumplir con este requisito, el trabajo no ser evaluado. a 5

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Objetivos

1.3

Objetivos

1. Permitir al estudiante la familiarizacin con el inyector de trco DITG. o a 2. Determinar las caracter sticas de este inyector de traco mediante el empleo de su interfaz grca ITGGUI.jar. a 3. Determinar el desempeo de una red inalmbrica de conformidad con el estndar n a a IEEE 802.11.

1.4

Introduccin o

La calidad de servicio denominado como QoS, es un parmetro muy importante para a el anlisis de una red, de esto depender su buen funcionamiento y desempeo dentro a a n del sistema a trabajar, es por eso que se han creado diversas herramientas que permiten simular comunicaciones en tiempo real, sin embargo la mayor son poco ables y carecen a de funcionalidades bastante importantes. Al utilizar herramientas de inyeccin de trco se permite generar el mismo basados o a en patrones lo ms cercanos a la realidad, y mediante el mismo se traza tanto en emisin a o como en recepcin el movimiento de cada paquete transmitido, de manera que se pueda o representar grcamente los diferentes parmetros de calidad. a a DITG es particularmente interesante por varias razones: dispone de una interfaz grca que puede simplicar su uso, dispone de un manager que permite enviar rdenes a o a fuentes y sumideros de trco remotos, as como de un servidor de logs que se puede a ubicar en cualquier mquina que convenga (coincida o no con las fuentes o sumideros a de trco), permite caracterizar estad a sticamente el trco inyectado, y mide todos los a parmetros de QoS como: throughput, retardo, jitter y probabilidad de prdida de paquea e tes.

1.5

Materiales

Computadoras con sistema operativo Linux, distribucin Ubuntu. o AP D-LINK Xtreme N.

1.6

Gu de Instalacin a o

Se debe descargar el inyector y la interfaz graca de usuario para DITG, localizadas en las siguientes pginas web: a inyector D-ITG-2.7.0-Beta: http://www.grid.unina.it/software/ITG/ interfaz itggui-0911: http://www.semken.com/projekte/index.html El inyector de trco DITG que se utilizar en el presente laboratorio, se implemena a tar sobre el sistema operativo UBUNTU, por lo que se necesita su previa instalacin, a o y se recomienda montar el sistema dentro de una particin del disco debido a ciertas o limitaciones que presenta en mquina virtual. a

DITG

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Sun-java6-jre. g++ octave3.0 Los que sern descargados con la ayuda del gestor de paquetes synaptic dentro de la a opcin administracin en la pestaa Sistema, como se muestra en las siguientes guras: o o n

Fig 1: Paquete Synaptic

Fig 2: Instalacion de Sun-java6-jre

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Gu de Instalacin a o

Fig 3: Instalacion de g++

Fig 4: Instalacion de octave 3.0

1.6.1

Instalacin del inyector o

Para la instalacin del inyector de trco, se seguirn los siguientes pasos: o a a 1. Se crea una carpeta dentro del usuario llamada DITG. 2. Se descarga en la carpeta DITG el inyector y su interfaz grca descomprimida. a 3. Se abre un terminal que est dentro de la opcin Accesorios en la pestaa Aplicaa o n ciones.

Fig 5: Terminal 4. Desde la carpeta src del inyector compilamos haciendo: make cd /home/usuario/DITG/D-ITG-2.7.0-Beta/src

DITG

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make 5. Esto permite obtener los binarios en el directorio /home/usuario/DITG/D-ITG2.7.0-Beta/bin, y los copiamos en /usr/local haciendo: Mediante el terminal cp /home/usuario/DITG/D-ITG-2.7.0-Beta/bin/ITG* /usr/local/bin cp /home/usuario/DITG/D-ITG-2.7.0-Beta/bin/lib* /usr/local/lib * Se reere a todos los archivos cuyo nombre empieza con dichas letras. O manualmente: Copiando los archivos membretados por ITG al direcotrio /usr/local/bin y los membretados por lib a /usr/local/lib 6. Se crea el directorio mediante mkdir /home/usuario/DITG/D-ITG-2.7.0-Beta/logs, o manualmente. En esta carpeta se guardaran los logs, cuando se haga uso del inyector. 7. Para desplegar la interfaz grca se ejecuta desde el directorio /home/usuario/DITG/ITGGUI: a $ java -jar ITGGUI.jar O haciendo click derecho sobre ITGGUI.jar mediante la opcin abrir con Sun java o 6 Runtime, desplegndose la ventana que se muestra a continuacin: a o

Fig 6: Interfaz Graca En las pruebas de inyeccin de trco intervendrn dos mquinas que, segn el tipo de o a a a u trco denido en cada momento, actuarn de emisoras, receptoras o ambas (si se trata a a de trco bidireccional). a

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Gu de Instalacin a o

Dentro de la ventana del inyector, se congura de la siguiente manera:

1.6.2

Inyeccion de trco unidireccional a

Transmiter Dene ow En este apartado se dene el tipo de inyeccin que se va a generar, para el caso de o ujo unidireccional la mquina que inyectar el trco (emisora), la conguracin ser la a a a o a siguiente:

Se especica el tiempo de duracin, retardo y velocidad, a demas se debe especicar o la direccion ip de la maquina destino, asi como tambien el tipo de datos a transmitir. Settings Se especican los directorios donde se encuentran los binarios y donde se guardarn a los cheros de informacin que se generarn. Si queremos tener un archivo de log donde o a se guarde lo que hemos enviado en Local Sender Log podemos indicar si lo queremos almacenar y donde. Si no lo queremos almacenar dejamos la opcin None, y si lo queremos o almacenar indicamos con Local si queremos que lo guarde en nuestra mquina y con Server a si queremos que lo almacene el Servidor de Logs, donde habr que indicarle la direccin a o IP de ste. e El mismo procedimiento realizaremos con el Remote Receiver Log, que ser el log que a se generar en el receptor despus de la inyeccin, en caso de indicar Server, se especica la a e o IP del Servidor de Logs (direccion ip del receptor). Es importante sealar que la mquina n a receptora y el servidor de logs pueden tratarse de una misma mquina. a

DITG

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Analizer Para el anlisis de los resultados usaremos la pestaa Analyzer, en la cual tendremos a n que congurar el chero que anteriormente generamos con los logs de la comunicacin, o el chero de salida del analizador y si queremos un chero de octave (si tenemos octave instalado, podremos generar las grcas de caudal, retardo, jitter y paquetes perdidos). a

Reciver Para el receptor se realizan los siguientes cambios: Settings Se especica los directorios de Bin y Logs respectivamente como en el caso del transmisor.

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Gu de Instalacin a o

Analizer En Input File y Output File se determina el siguientebpath en el cual se ubicar el archivo a .log generado en la transmisin: o /home/usuario

Una vez que hayamos seleccionado todo lo que queremos que DITG nos genere automticamente pulsamos , para el caso del receptor receiver y logger y luego en el emisor a sender, vericandose su env en la opcion de informacin. En el transmisor se observara o o en la parte inferior derecha una barra donde se indica el progreso de env de los paquetes. o

DITG

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Posteriormente el receptor debe desactivar la opcin reciver y logger, luego se hace o click en Run Analyzer y nos generar los cheros requeridos (jitter.dat, packetloss.dat, a delay.dat y bitrate.dat).

Para generar nuestras grcas, utilizamos la herramienta ITGPlot que se encuentra a en el directorio src, haciendo: ejemplo para obtener la graca del jitter Terminal: cd /home/usuario/DITG/D-ITG-2.7.0/src/ITGPlot ./ITGplot /home/usuario/delay.dat

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Gu de Instalacin a o

1.6.3

Inyeccin de traco bidireccional o

Para este caso, se proceder a congurar de forma mencionada, en la que ambas enviarn a a el ujo. Terminada la conguracin, una mquina deber enviar, y recibir de manera o a a alternada. Terminal: cd /home/usuario/DITG/D-ITG-2.7.0/src/ITGPlot ./ITGplot /home/usuario/bitrate.dat

1.6.4

Inyeccin de trco multiujo o a

Para este caso una mquina podr enviar diferentes ujos, haciendo click en la opcin a a o multi-ow.

De manera similar que en los casos anteriores se obtiene el siguiente ejemplo: Terminal: cd /home/usuario/DITG/D-ITG-2.7.0/src/ITGPlot ./ITGplot /home/usuario/jitter.dat

DITG

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1.7

Procedimiento

Cada uno de los grupos deber proceder a congurar sus APs, los cuales debern tener a a como BSSID el nmero de grupo, de la siguiente forma: GRUPOXX, donde XX repreu sentar el nmero de grupo, congurar una clave para que solamente las dos porttiles a u a puedan interconectarse y a una velocidad de transmisin mxima que sea permitida en la o a conguracin del AP. o Para determinar el desempeo de una red, en este caso de conformidad con el estndar n a IEEE 802.11n, se proceder a enviar dos tipos de trco: TCP y UDP, y con cada uno a a de ellos vericar cul es el throughput mximo () en el sentido UL (de un PC al AP), a a DL (AP a PC) y entre PCs. Cada grupo podr determinar el observando las grcas resultantes del throughput, a a paquetes perdidos, jitter y retardo, para ello los estudiantes podrn hacerlo mediante el a uso de una inyeccin unidireccional o bidireccional (bajo su eleccin). o o

1.8

Preguntas

Al nal de la practica el estudiante ser capaz de responder las siguientes preguntas: a

1. Cules son los en los diferentes sentidos de comunicacin de conformidad con el a o estndar IEEE 802.11n?. a 2. Cul es la diferencia fundamental referente a los paquetes perdidos en TCP y UDP a y a qu se debe esta diferencia?. e 3. En base a los resultados obtenidos, qu tipo de trco soportar la red y bajo e a a la estimacin de qu parmetros se podr satisfacer sus transmisiones adecuadao e a an mente?. 4. Qu sucede si los elementos que conforman una misma BSS no se encuentran en e sincronismo?.

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Preguntas

Bibliograf a[1] DITG.URL: http://www.grid.unina.it/software/ITG/ [2] Interfaz Grca a de Usuario http://www.semken.com/projekte/index.html para DITG URL:

[3] Ignacio Foche. Gu introductoria a DITG URL: http://wiki.ehas.org/index.php/ tia tle=Medicionescon/Distributed/Internet/TracGenerator [4] Iperf. URL: http://dast.nlanr.net/Projects/Iperf/alvbreezemaxpbp.pdf

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Prctica 2 a ns22.1 2.2 Fecha l mite de entrega Introduccin o

(Prctica 2): / /2010 a

ns2 es un simulador de redes de eventos discretos cuyo principal objetivo es la investigacin sobre redes cableadas e inalmbricas. Una de sus caracter o a sticas es la de proveer soporte sustancial para la simulacin de TCP, ruteo, y protocolos multicast tanto en redes o cableadas como inalmbricas (locales y por satlite). ns2 es escrito en C++ empleando a e una versin orientada de Tcl llamada OTcl. o Tcl (originalmente llamado Tool Command Language, convencionalmente representado como Tcl en lugar de TCL, se pronuncia como tickle o Tee-Cee-ele), fundamentalmente es un lenguaje de scripting creado por John Ousterhout. Originalmente, nace de la frustracin de su autor en la programacin para la elaboracin idiomas destinados a ser o o o incorporados en aplicaciones, Tcl ha ganado aceptacin por su cuenta. Es comnmente uso u ado para creacin rpida de prototipos, aplicaciones de secuencias de mandatos, interfaces o a grcas de usuario y de pruebas. Tcl se utiliza en plataformas de sistemas embebidos, a tanto en su forma completa y en varias otras versiones. Tcl se utiliza tambin para scripts e CGI. La combinacin del kit de herramientas Tcl y Tk GUI se conoce como Tcl/Tk. o ns2 puede ser instalado sobre los siguientes sistemas operativos: Linux/BSD/OS X Windows: Windows 9x/2000/XP empleando Cygwin

2.3

Tutorial

El siguiente tutorial se enfoca en los pasos que se deben realizar para la Instalacin del o simulador de redes ns2 en la version 2.34 (versin actualizada) sobre Linux Ubuntu 9.10 o 19

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Tutorial

(Karmic Koala) 1 .

2.42.4.1

Instalacin oPasos Previos

Comprueba que tus repositorios te permitan descargar las librer que se requieren, as adems de contar con una adecuada conexin de Internet. a o Aplica lo siguiente: $ sudo aptitude update (con ello simplemente actualizas tu sistema) $ sudo aptitude install build-essential autoconf automake libx11-dev libxmu-dev gcc-4.3$ export CC=gcc-4.3 A este punto tienes todas las librer necesarias para realizar la instalacin del ns2 en su ultima as o versin 2.34. o

2.4.2

Descomprimir el archivo

Descomprime la versin del ns2 en la carpeta de tu usuario (ej. /home/pepito/) con el siguiente o mandato: $tar -xzvf ns-allinone-2.34.tar.gz El archivo se descomprime se debe ingresar a la carpeta ns-allinone-2.34 con el mandato: $cd ns-allinone-2.34

2.4.3

Instalacin o

Ejecuta el siguiente mandato para la instalacin: $./install s que termine la instalacin debe o e o presentar un mensaje como se muestra a continuacin en la g.2.1: o

Figura 2.1: Instalacin oUbuntu es una distribucin GNU/Linux que ofrece un sistema operativo predominantemente enfocado o a ordenadores de escritorio aunque tambin proporciona soporte para servidores e1

ns2

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n se presentar informacin que se muestra en la g.2.2, que servir para ayuda de conge a o a uracin de las variables de entorno. o

Figura 2.2: Instalacin2 o

2.4.4

Conguracin de las variables de entorno o

al archivo .bashrc empleando un editor de texto como vim o gedit: $sudo gedit ~/.bashrc Al nal del archivo debes aadir las siguientes l n neas el path /home/pepito por el nombre de tu usuario:[2]

# LD LIBRARY PATH OTCL LIB=/home/pepito/ns-allinone-2.34/otcl-1.13 NS2 LIB=/home/pepito/ns-allinone-2.34/lib X11 LIB=/usr/X11R6/lib USR LOCAL LIB=/usr/local/lib export LD LIBRARY PATH= $LD LIBRARY PATH:$OTCL LIB:$NS2 LIB:$X11 LIB:$USR LOCAL LIB # TCL LIBRARY TCL LIB=/home/pepito/ns-allinone-2.34/tcl8.4.18/library USR LIB=/usr/lib export TCL LIBRARY=$TCL LIB:$USR LIB

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Instalacin o# PATH

XGRAPH=/home/pepito/ns-allinone-2.34/bin:/home/pepito/ns-allinone-2.34/tcl8.4.18/unix:/home/pepito/ns-allinone-2.34/tk8.4.18/unix NS=/home/pepito/ns-allinone-2.34/ns-2.34/ NAM=/home/pepito/ns-allinone-2.34/nam-1.14/ PATH=$PATH:$XGRAPH:$NS:$NAM

Recargar el archivo .bashrc con el siguiente mandato: $ source ~ /.bashrc Ejecuta el siguiente mandato: $ ns Si puedes observar % la instalacin est correcta para salir se escribe exit. o a

2.4.5

Validacin o

Ingresar al directorio ns-allinone-2.34: $ cd ~/ns-allinone-2.34/ns-2.34 $ ./validate Este proceso dura algunas horas

2.4.6

Vericacin de la instalacin o o

Si se ejecutaron los mandatos adecuadamente y se siguieron los pasos sin presentarse errores, la instalacin est correcta, para vericar ejecutamos el siguiente mandato: o a $ nam

Figura 2.3: Nam

ns2

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Se puede observar que al digitar nam se nos despliega una ventana del mismo nombre, que sirve para ver la animacin grca de la simulacin lo cual se puede observar en la g.2.3 o a o

2.4.7

Ejecucin o

Para la ejecucin de un programa para ns2 se realiza los siguientes pasos: o 1. ns (nombre.tcl) enter (para ejecutar el programa) 2. nam (nombrearchivo.nam) enter ( para observar la animacin grca de la simulacin) o a o 3. xgraph (nombrearchivo1.tr) enter (para observar los resultados mediante grca) a

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Instalacin o

Bibliograf a[1] http://blog.pucp.edu.pe/item/37506 [2] http://nsnam.isi.edu/nsnam/index.php/Installing ns2.31 on Ubuntu7.04 [3] http://nile.wpi.edu/NS/ [4] http://nsnam.isi.edu/nsnam/index.php

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Bibliograf a[1] J. Proakis, Digital Communications, McGraw-Hill, 3rd Ed., 1994. [2] J. Proakis, M. Salehi, Contemporary Coomunication Systems using Matlab, McGrawHill, 1st Ed., 2001. [3] S. Haykin, Communications Systems, John Wiley e Sons, 2001. [4] B. Sklar, Digital Communication System, Prentice Hall, 2002. [5] B. Lathi, Modern Digital and Analog Communication Systems, CBS College Publishing, 1983. [6] Diseo de redes inalmbricas con Radio Mobile (III), Foche, Nacho, http://nidean a soluciones.blogspot.com/2008/05/diseo-de-redes-inalmbricas-con-radio-27.html. [7] Manual de simulacin de redes radioelctricas, Intelia Consultores, 2008 o e

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