6.3 PROTOCOLO PCQoS
6.3.3 Políticas de usuario
Optimizar un parámetro para lograr un cierto nivel de desempeño (esto es, minimizar PD o maximizar PT) mediante la adición o remoción de redirectores, es difícil y no es siempre realizable debido al “efecto domino” discutido anteriormente. Además, las redes inalámbricas de múltiples saltos tienen una capacidad máxima para cargar tráfico y el límite superior de esta capacidad está compartido por todas las sesiones de los flujos activos en la red. Optimizar rendimiento y retardo, al igual que la potencia de transmisión simultáneamente, es extremadamente desafiante.
Agregar redirectores afecta a la capacidad total de la red para cargar tráfico, este comportamiento aplica para IEEE 802.11 como para los protocolos SR-CSMA. Sin embargo, agregar redirectores no necesariamente degrada el desempeño de calidad de servicio observado por “todos” los flujos en la red para el tipo de MACs SR-CSMA. Durante la discusión de PCMAP se mostró que una sesión que transmite sobre un enlace de rango grande tiene menos oportunidad de transmitir bajo el tipo de MACs SR-CSMA en comparación a las sesiones que transmiten sobre enlaces de rangos más cortos. Por consiguiente, bajo ciertas condiciones, dividir un enlace de rango grande en enlaces de rangos más cortos mediante la adición de redirectores, mejora el desempeño de calidad de servicio en comparación al mismo flujo sin ningún redirector en su trayectoria.
En PCQoS, los usuarios de clase dorada no tienen restricciones en sus objetivos de desempeño, lo que si restringe PCQoS son las políticas (mecanismos de reglas) que los usuarios de clase dorada pueden usar mientras intentan alcanzar su calidad de servicio individual y sus objetivos de ahorro de energía.
Estas políticas son necesarias para limitar la degradación inherente de calidad de servicio en la red que resulta de la adición de redirectores por los usuarios de clase dorada. En PCQoS se identifican dos puntos operacionales estables o políticas que son factibles para los usuarios de clase dorada:
Normal: Este es el comportamiento por default de redes basadas en IEEE 802.11 o SR-CSMA sin redirectores (los paquetes son transmitidos directamente entre pares fuente-destino). Este caso corresponde a transmitir con la potencia de transmisión común en IEEE 802.11, o con la mínima potencia de transmisión entre pares fuente destino en las redes basadas en SR-CSMA. Sin embargo, no aplicar control de potencia significa que más rutas de rangos grandes para el caso de SR- CSMA sufrirán degradación de desempeño debido a la inequidad del protocolo.
Punto de saturación: Bajo esta política los usuarios de clase dorada están permitidos para agregar o remover redirectores activamente. Se define al punto de saturación, como el punto donde la acción de agregar un redirector mas a una ruta no proporcionaría alguna mejora significativa en el desempeño de algún parámetro en particular siendo controlado.
Definición: Sea Mkel valor del parámetro que está siendo controlado después de agregar el redirector k a la ruta. El redirector k+1 será agregado a la ruta solo si
Mk+1> Mk(1+
δ
) (1)_
Donde
δ
es el margen predefinido que hace meritorio la adición de un redirector más. La idea de limitar el número de redirectores es para evitar los efectos negativos potenciales de agregar más redirectores, en términos de degradación de calidad de servicio adicional observado por otros flujos (de clase dorada y de mejor esfuerzo) en la red inalámbrica.En PCQoS, cada uno de los flujos de clase dorada seleccionados es capaz de agregar o remover redirectores con el propósito de lograr su balance de desempeño Potencia/calidad de servicio de una manera ambiciosa (cada nodo puede tener diferentes objetivos de balance potencia/calidad de servicio). Se define el desempeño objetivo de un flujo comoMetricoobjetivo, este objetivo puede ser específico de una aplicación, de una clase de servicio o el default para todos los flujos de clase dorada en la red. También definimos el desempeño monitoreado de soportar N redirectores en una trayectoria como MetricoNmedido.
Durante los periodos de monitoreo-posicionamiento, un flujo de clase dorada agregará o removerá redirectores con el propósito de llevar el desempeño observado MetricomedidoN lo más cerca al desempeño objetivo Metricoobjetivo. En todos los casos los flujos de clase dorada pueden agregar redirectores siempre y cuando la política del punto de saturación métrica descrita anteriormente no haya sido alcanzada, que es un requerimiento necesario para mantener la operación saludable de la red.
El desempeño de los parámetros de calidad de servicio de las aplicaciones, tales como rendimiento y retardo podrían ser mejorados mediante la adición o remoción de redirectores, dependiendo de las condiciones operacionales específicas experimentadas en la red. Bajo ciertas condiciones el desempeño de rendimiento y retardo puede mejorar mediante al adición de redirectores debido al comportamiento desigual de los MAC controlados por potencia, como se discutió anteriormente (zona izquierda de la figura 6.1). Sin embargo, en otras condiciones de red, remover redirectores podría mejorar el desempeño de rendimiento y retardo ya que toma lugar un menor reenvío de paquetes (zona derecha de la figura 6.1). Como resultado, los flujos de clase dorada necesitan determinar experimentalmente si agregar (buscar-agregar) o remover (buscar-remover) redirectores produce o no un mejor desempeño como puede ser el caso. El siguiente algoritmo (Figura 6.3) controla la adición o remoción de redirectores durante un periodo activo, determinando el punto de balance de esta operación.
Buscar-Agregar {
#Actualmente N redirectores en la trayeectoria if (Metrico < Metrico ) N medido objetivo : agregar redirector if (MetricoN+1 > Metri medido cco ) parar elseif (M objetivo eetrico > Metrico (1+ )) N+1 medido N medido δ N++ ir a
else remover red: iirector Buscar-remover { #Actualmente N redirectores en l } aa ruta if (Metrico < Metrico ) remov N medido objetivo : eer redirector
if (MetricomedidoN-1 > Metricoobjetivoo
N-1 medido
) parar
elseif (Metrico > MMetrico (1+ )) N--
ir
N
medido δ
a
else agregar redirector }
:
Es importante notar que aún si un flujo es capaz de alcanzar su nivel de desempeño objetivo durante un periodo activo, PCQoS no puede garantizar que el nivel de desempeño se mantenga durante los periodos operacionales pasivos. Esto es debido a que durante estos periodos, otros flujos de clase dorada pueden intentar optimizar sus propios parámetros de desempeño, por consiguiente afectar en alguna magnitud el desempeño de calidad de servicio observado por todos los otros flujos en la red, como es el caso del efecto domino.