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CAPÍTULO 3. DISEÑO Y EVALUACIÓN DE LOS EXPERIMENTOS 38

3.3   Primer Experimento 41

3.3.1 Descripción del primer experimento

Este experimento consiste en enviar tráfico VoIP desde un nodo cliente a un nodo servidor e ir incrementando la distancia entre los nodos. El experimento se lleva a cabo con el objetivo de determinar la máxima distancia permitida entre los nodos sin que ocurran pérdidas apreciables de la calidad; conocer esta distancia permitirá llevar a cabo otros experimentos. Dado que en las redes Ad Hoc cada estación actúa como transmisor, receptor y enrutador, los paquetes van pasando de un host a otro hasta llegar a su destino por lo que es también objetivo del siguiente experimento apreciar el desempeño de los diferentes protocolos cuando el número de saltos (estaciones intermedias por las que pasa la información antes de llegar al destino) se hace mayor. El número de saltos se hace variar desde uno hasta ocho.

42 | P á g i n a Para evaluar cualitativamente la influencia del aumento del número de saltos en la calidad se muestrean la pérdida de paquetes y el retardo que son dos parámetros que tienen un peso determinante en la calidad de servicio percibida por el usuario.

Para la realización de este experimento se usa la topología de red ilustrada en la figura 3.2:

Figura 3.2: Topología de Red del experimento 1

Parámetros de la simulación

En la tabla 3.1 se muestran los parámetros usados para la simulación de este experimento: Tabla 3.1 Parámetros de la simulación del experimento 1

3.3.2 Resultados y discusión del primer experimento

Luego de múltiples corridas se llegó a la conclusión que la distancia máxima permitida entre dos nodos sin que ocurran pérdidas apreciables de la calidad es 100 metros, teniendo en cuenta las condiciones y parámetros impuestos en la simulación. Sobre esta base se hicieron otras simulaciones para apreciar el desempeño de los diferentes protocolos respecto al número de saltos.

Los resultados alcanzados coinciden con los obtenidos en [3] donde se demuestra, como era de esperar, que existe una degradación de la calidad cuando aumenta el número de saltos, lo anterior se manifiesta en el aumento de la pérdida de paquetes y el retardo, ya que estos parámetros tienen un impacto directo en la calidad percibida por los usuarios [61].

Para tráfico en tiempo real como VoIP tanto la razón de pérdida de paquetes como el retardo debe mantenerse entre ciertos límites para que no se pierda ni la inteligibilidad ni la interactividad de la conversación. Una razón de pérdida de paquetes por encima de 5% y un retardo de más de 150ms caen en el rango de lo intolerable. En los artículos [80, 81] se

Parámetros Valor

Protocolo de ruteo AODV/DSDV/OLSR

Mac/Phy 802.11b

Área 1000m x 100m

Tipo de Tráfico VoIP

Codec G.711

Cantidad de Paquetes 9000 Número de Nodos 2-9 Tiempo de Simulación 1 000 s

43 | P á g i n a insiste en la necesidad de reducir tanto como sea posible el número de saltos, o estaciones intermedias en el trayecto. En la figura 3.3 pueden observarse los resultados obtenidos para los tres protocolos estudiados.

OLSR como se esperaba muestra un mejor comportamiento ya que este protocolo mantiene clusters de nodos en la topología dividiendo los nodos vecinos en vecinos de un salto y de dos, lo que hace más eficiente el proceso de enlace [71].

Figura 3.3: Retardo de los protocolos de enrutamiento en el experimento 1

En cuanto a AODV se puede verificar que al ser un protocolo reactivo presenta más retardo que los proactivos, resultado que coincide con los presentados en [72]. Lo anterior se debe a que dicho protocolo busca la ruta bajo demanda y, además, lleva a cabo un proceso de mantenimiento de ruta, lo que genera un incremento en la transmisión de tráfico de control al detectar la pérdida del enlace o un cambio en la topología [3].

Los resultados cuantitativos de la relación entre el número de saltos y el retardo se resumen en la tabla 3.2.

Tabla 3.2 Número de Saltos para los cuales el retardo es mayor que 150ms

Protocolos Número de Saltos

AODV 5

DSDV 7

OLSR Por encima de 8

Un paquete perdido es aquel que aun cuando fue transmitido no aparece en el receptor [3]. En la tabla 3.3 se expresan los por cientos de paquetes perdidos correspondientes a cada

44 | P á g i n a uno de los protocolos considerados hasta ocho saltos; no se incluyen los saltos por debajo de tres ya que no existe pérdida apreciable de paquetes.

Tabla 3.3 Número de Saltos vs Por Ciento de Paquetes Perdidos

Saltos AODV DSDV OLSR

4 4% 0.5% 0.3%

5 12% 6% 3%

6 14% 10% 5%

7 16% 12% 11%

8 29% 19% 17%

Los resultados expresados en la tabla 3.3 son lógicos ya que el número de paquetes de enrutamiento se incrementa de acuerdo con el número de nodos que presenta la red pues para que la ruta sea descubierta, tanto el intercambio de las tablas de enrutamiento como de los paquetes RREQ y RREP deben ser generados por un mayor número de nodos.

En el caso particular del protocolo reactivo AODV, mientras más rápido se descubre la ruta más son los paquetes de enrutamiento generados por este, por lo que el tiempo de convergencia depende del número de paquetes de señalización utilizados, sacrificando de esta manera el ancho de banda a costa de conseguir una convergencia más rápida de la red [49]. Todo esto contribuye al incremento del nivel de tráfico, lo que unido al aumento del retardo explicado anteriormente ocasiona una mayor probabilidad de pérdida de paquetes [59].

Aunque los protocolos proactivos OLSR y DSDV muestren un mejor comportamiento en relación con AODV, a partir de los seis saltos se ven también influenciados por el aumento del tráfico de control y del retardo, fundamentalmente en DSDV, superando el umbral permitido de 5% para la pérdida de paquetes [61].

Se considera oportuno señalar que el protocolo BATMAN, propuesto recientemente, y que todavía se define como un proyecto de IETF es un protocolo prometedor que ha atraído gran atención en los últimos tiempos [73], [74].

En [75] han comparado el rendimiento de BATMAN, con OLSR. El experimento que realizan consiste en un testbed con 49 nodos estacionarios ubicados en una cuadrícula de 7x7, dentro de un área de 6x12m, con nivel de potencia máximo de 19dBm, además utilizan los modelos 802.11b y 802.11g, para la generación de tráfico envían continuamente cuatro paquetes de datos de 1500 bytes a través de la red para provocar carga en la misma; miden retardo, pérdida de paquetes, número de saltos, distancia entre nodos. Muestran que cuando el conteo de saltos se incrementa BATMAN y OLSR divergen rápidamente, sin embargo BATMAN, supera a OLSR en casi todas las métricas de rendimiento (throughput, retardo, pérdida de paquetes).

Se puede concluir de los resultados de las simulaciones en este experimento, que en la medida que el número de saltos se incrementa, los protocolos se hacen menos estables,

45 | P á g i n a dado que aumenta el tráfico de control, el retardo y las rutas se rompen más frecuentemente, empeorando los niveles de QoS.

Tal como se ha hecho en este experimento es de interés de esta investigación usar, siempre que sea posible, el protocolo BATMAN como referencia, comparando los resultados obtenidos en las simulaciones realizadas con los obtenidos para BATMAN por investigadores de la comunidad científica dada la actualidad y creciente popularidad del citado protocolo. Puede ser de interés como línea de investigación futura la inclusión del mismo en las simulaciones de los experimentos diseñados. Trabajos como [74], [76] motivan el interés por dicho protocolo.

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