Capítulo 5. Diseño del protocolo de control de acceso al medio (MAC)
5.5 Conclusiones sobre el diseño del protocolo MAC híbrido propuesto
Los resultados de la simulación del periodo de contención que utiliza un esquema MAC basado en CSMA/CA muestran que para todas las evaluaciones realizadas, se obtiene un buen desempeño y relativamente estable para cargas de tráfico que involucran intervalos entre generación de paquetes mayores o iguales a 240 segundos. Por lo tanto, de acuerdo al perfil de tráfico estimado para este periodo (intervalo de 480 segundos), se podría manejar hasta el doble de la carga de tráfico prevista obteniendo un comportamiento estable por parte de la red. Lo anterior dependiendo de las cotas o umbrales que se determinen para ciertas métricas de interés. Por ejemplo, para los intervalos mencionados se podría establecer una red de hasta 9 nodos obteniendo una baja tasa de colisiones y un PPP general por debajo del 15 % con latencias menores a los 120 segundos. En estos casos el mejor caudal eficaz general se obtiene para la red que tiene mayor número de nodos, debido a que naturalmente existe un mayor tránsito de información dentro de la misma. Sin embargo, este caudal eficaz se ve severamente afectado para las cargas de tráfico que representan intervalos menores a los 240 segundos, por lo que de igual manera esto sugiere que con los parámetros establecidos para el periodo basado en contención , en un momento dado el protocolo no soportaría cargas de tráfico que superen los 1.44 bps aproximadamente. No obstante, este límite de tráfico resulta suficiente para la aplicación del monitoreo marítimo planteada en este trabajo de tesis.
Por otro lado, los resultados obtenidos para el periodo basado en contención también permiten deducir que de manera particular, para una red con determinado número de nodos, aquellos que se encuentran posicionados entre los extremos de la red son los que presentan mayor tasa de colisiones. Sin embargo, estas colisiones repercuten mayormente en la pérdida de paquetes de los nodos más alejados al nodo SINK, lo cual se ve reflejado en el caudal eficaz que exhiben.
Los resultados de la simulación del periodo libre de contención basado en un esquema TDMA indican que de manera general, el incremento de la carga de tráfico tiene un mayor impacto sobre el desempeño de toda la red en comparación con el incremento del número de nodos dentro de la misma. Para el caso del caudal eficaz, los resultados señalan que para cargas de tráfico mayores a las previstas a la hora de establecer la duración y distribución de ranuras, éste decae rápidamente. Por lo tanto, para este esquema es importante tener en consideración el tráfico que estarán generando los nodos y el tamaño de paquete definido, de manera que se pueda establecer adecuadamente la duración de cada ranura y la distribución de las mismas entre los nodos de la red, para obtener con ello el mejor rendimiento posible. Como método opcional se podría dejar un margen de tolerancia ya sea prolongando la duración de las ranuras o asignando un mayor número de éstas a cada nodo y además reduciendo el periodo de inactividad, sin embargo, también se tendría que establecer un compromiso entre rendimiento y consumo de potencia.
En términos de consumo de potencia, de los resultados obtenidos para ambos periodos se puede notar que el uso del esquema MAC CSMA/CA del periodo de contención exhibe un consumo promedio menor en comparación con el uso del esquema MAC TDMA empleado en el periodo libre de contención. En este caso y con las condiciones establecidas, se obtiene que el esquema TDMA puede llegar a presentar aproximadamente hasta un consumo promedio de potencia 125 veces mayor que el del esquema CSMA/CA del periodo basado en contención. Sin embargo, no se puede hacer una comparación directa entre ambos periodos debido a que en la propuesta del presente proyecto de tesis, el periodo libre de contención dura el triple del periodo basado en contención (ya que durante el periodo libre de contención se prevé una mayor carga de tráfico). No obstante, eventualmente se puede variar la relación entre la duración del periodo basado en contención y el periodo libre de contención, teniendo en cuenta los compromisos que ello conlleva.
Por otro lado, también se observó que de manera general y en condiciones estables, para una red con determinado número de nodos, el que presenta un mayor consumo de potencia es aquel que está ubicado a un salto de distancia del nodo SINK. Mientras que el que presenta el menor consumo (sin contar al nodo SINK que no realiza transmisiones) es el nodo ubicado en el extremo opuesto al nodo SINK. Esto debido a que el nodo más cercano al SINK corresponde al nodo que debe retransmitir la mayor cantidad de tráfico, de manera que conforme se van alejando el número de retransmisiones que deben realizar se va disminuyendo. Por lo tanto, además de los factores antes mencionados, se debe considerar que la vida útil de los nodos depende de la ubicación que estos posean dentro de la red.