martes, 26 de febrero de 2013

Puntos extra: Network Simulator NS2

MODELADO DE LATENCIA Y ENTREGA DE PAQUETES EN SISTEMAS DE CONTROL DE RED USANDO EL SIMULADOR DE RED NS2

1. Introducción:
Los sistemas de control de red (NCS - Network Control Systems) implementan un mecanismo de control de lazo cerrado a través de una red. Recientemente se le está prestando atención a los sistemas de control de red inalámbricos (WNCS - Wireless Network Control Systems). Los WNCS son flexibles y robustos por lo tanto son apropiadas para diversas aplicaciones. Estas redes permiten que sistemas de control sean usados de manera remota como por ejemplo llevar a cabo una tele-cirugía.

La estructura distribuida básica de una WNCS es la siguiente:


el estado de la planta es captado por los sensores y mandado al controlador a través de la red inalámbrica. El controlador compara el estado con un modelo de referencia y calcula las señales de control adecuadas. Después la señal de control es enviada al actuador a través de la red inalámbrica para ser implementada en la planta. 

2. Problemas de diseño de red para los Sistemas de Control de Red (NCS).

Una red debe cumplir las siguientes limitaciones:
  • Paquetes frecuentes pequeños 
  • Retardo de paquetes limitado (entre menor el retardo mejor el desempeño).
  • Entrega de paquetes de calidad.
Los retardos y la falla al entregar paquetes pueden degradar el desempeño del NCS, por ello son los dos aspectos más importantes a tratar en el diseño de red para los NCS.

3. El modelo para la simulación
Se ha escogido un tanque de agua simple como la planta de menare que el retardo del controlador puede ser ignorado. El peso actual del agua es enviado al controlador. El controlador envía el flujo de entrada controlado al tanque, el cual está inicialmente vacío. El flujo de entrada es arreglado de acuerdo a la diferencia del peso del tanque y el peso deseado.

El modelo mencionado se muestra aquí : 


4. Resultados

Cuando usamos el NS2 para un modelo como este, la simulación nos arroja los siguientes archivos, para el propósito de análisis.


  • Archivo de rastreo: información detallada del paquete.
  • Archivo Nam: para ejecutar animaciones de la WNCS
  • Archivo de salida Plant: tiempo contra peso del agua.
Para información más extensa sobre este tema, puedes leer este documento PDF


Referencia:
http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11633-005-0187-x?LI=true

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