Integración en OMNeT++ de módulos desarrollados en Python: aplicación a un simulador de redes ópticas pasivas

Abstract

En este Trabajo Fin de Grado (TFG), se ha llevado a cabo un estudio de investigación centrado en la integración de Python en el entorno de simulación OMNeT++, originalmente basado en C++. Para ello, se ha hecho uso de la biblioteca desarrollada por Marcos Modesini, Omnetpy. Dicha biblioteca está basada en PyBind11 y se encontraba inicialmente proporcionada a través de un contenedor Docker con una versión de OMNeT++ concreta. Con el objetivo de permitir el uso de la biblioteca Omnetpy junto con diferentes versiones de OMNeT++, se ha desarrollado un proceso para extraer la biblioteca del contenedor e integrarla en otra versión de OMNeT++ distinta. Por otra parte, se ha realizado un estudio del estado del arte de las redes 10G-EPON (Ethernet Passive Optical Network) a partir de un simulador de este tipo de redes desarrollado por el Grupo de Comunicaciones Ópticas de la Universidad de Valladolid. El estudio se ha centrado en el análisis de diversos algoritmos de asignación dinámica de ancho de banda (Dynamic Bandwidth Allocation, DBA) entre los que destaca el uso de una red neuronal para controlar, de forma dinámica, los parámetros de sintonización de un controlador PID (Proportional Integral Derivative). Además, se ha añadido un módulo desarrollado en Python a dicho simulador para evaluar las posibilidades y limitaciones de Omnetpy.

In this Final Degree Project, a research study has been carried out. It has focused on Python integration in OMNeT++ which is originally based on C++. In order to achieve that objective, the library developed by Marcos Modenesi, Omnetpy, has been used. Said library is based in PyBind11 and initially found on a Docker container in a precise OMNeT++ version. Chasing the goal of allowing Omnetpy run in different OMNeT++ versions, a proccess has been developed to extract the library from the container and integrate it into a different one. On the other hand, a study of the state of the art of 10G-EPON (Ethernet Passive Optical Network) has been carried out using a simulator developed by the Optical Communications Group of Universidad de Valladolid. The study focused on the analysis of various DBA (Dynamic Bandwidth Allocation) algorithms, among which the use of a neural network to dynamically control the tuning parameters of a PID (Proportional Integral Derivative) controller stands out. In addition, a module developed in Python has been added to the simulator to evaluate the possibilities and limitations of Omnetpy.