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CAPÍTULO 3. DISEÑO Y EVALUACIÓN DE LOS EXPERIMENTOS 38

3.4   Segundo Experimento 45

3.4.1 Descripción del segundo experimento

El objetivo del presente experimento es encontrar la densidad adecuada de terminales en un área fija escogida de 600m por 600m sin que aparezcan pérdidas apreciables de la calidad, expresada en razón de pérdida de paquetes y demora. La cantidad de estaciones se va aumentando progresivamente hasta encontrar la cantidad que satisfaga el objetivo propuesto. Los experimentos se repiten para dos modelos de movilidad: Random Waypoint y Random Walk2 los cuales son modelos aleatorios donde se hace difícil la predicción de la ubicación de los nodos y por ende el mantenimiento de la conexión sin pérdidas de enlace. Para la realización de este experimento se usa la topología de red ilustrada en la figura 3.4:

Figura 3.4: Topología de red del experimento 2

Parámetros de la simulación

46 | P á g i n a Tabla 3.4 Parámetros de la simulación del experimento 2

Parámetros Valor

Protocolo de ruteo AODV/DSDV/OLSR

Mac/Phy 802.11b

Área 600m x 600m

Tipo de Tráfico VoIP

Codec G.711

Cantidad de Paquetes 15000

Número de Nodos 30/50/100 con 5 conexiones simultáneas Tiempo de Simulación 1000s

Modelo de movilidad Random Waypoint/Random Walk2

3.4.2 Resultados y discusión del segundo experimento

El ir aumentando progresivamente el número de nodos arrojó que a partir de las 100 estaciones la calidad de servicio en los tres protocolos de enrutamiento considerados no alcanza el umbral marcado por la UIT [61].

Cuando se emplea el modelo de movilidad Random Waypoint exhibe un mejor resultado OLSR, que alcanza un buen desempeño con 50 nodos en un área relativamente extensa, le sigue DSDV con 60 nodos, con los cuales mantiene una razón de pérdida de paquetes adecuada, AODV sin embargo presenta el peor comportamiento dado que no es hasta una densidad de 100 nodos que tiene pérdidas por debajo del 5% [61].

En el caso del modelo de movilidad Random Walk2 el comportamiento de los tres protocolos es superior, a partir de los 50 nodos comienza a descender la pérdida de paquetes, manteniéndose en niveles aceptables de calidad. Es necesario señalar que con Random Walk2, OLSR ilustra el peor comportamiento, pero hay que tener en cuenta la dificultad de hacer corresponder la situación concreta que enfrenta cada uno de estos protocolos atendiendo a las características aleatorias del modelo de movilidad, esto es, el simulador coloca los nodos dentro del área analizada a partir de una semilla aleatoria, pudiendo aparecer agrupados o dispersados dentro de la misma y esta distribución tiene una marcada influencia en la interconectividad de los mismos.

El comportamiento detallado de los protocolos teniendo en cuenta ambos modelos de movilidad se aprecia en la figura 3.5.

47 | P á g i n a Figura 3.5: Paquetes perdidos, movilidad y densidad de nodos

Este experimento permitió además, evaluar la tendencia del desempeño de los protocolos respecto a la densidad de nodos.

En la figura 3.5 se observa que para una densidad de nodos entre 30 y 100 estaciones, existe una clara tendencia a que en la medida en que sube la densidad de nodos disminuye para todos los protocolos la pérdida de paquetes, comportándose así mismo en ambos modelos de movilidad.

Es necesario apreciar que la densidad de nodos para el área determinada tiene un impacto importante en el por ciento de paquetes perdidos, ya que el aumento de los nodos provoca que se pierdan menos paquetes como consecuencia de que se minimiza la pérdida de enlace [4].

Nótese que aparece una gran diferencia del por ciento de paquetes que se pierden en el protocolo OLSR con respecto a DSDV y AODV; sin embargo, es difícil hacer corresponder la situación concreta que enfrenta cada uno de estos protocolos atendiendo a las características aleatorias del modelo de movilidad que se utilice. Por ello el experimento es válido para apreciar la tendencia en el comportamiento para cada uno de los protocolos, pero no para comparar el desempeño de unos con otros [59].

De las figuras 3.5 y 3.6 puede observarse que es preferible una densidad de más de 100 nodos para que no existan pérdidas apreciables de la calidad, esto se debe fundamentalmente al escenario de simulación impuesto de 600m por 600m, ya que al ser un área extensa es necesaria una mayor cantidad de estaciones para lograr que no exista ausencia de cobertura ni interrupciones de ruta.

48 | P á g i n a En otras simulaciones llevadas a cabo con parámetros similares, donde se redujo el área de simulación se apreció que el número de estaciones que se requería también era menor. Estas simulaciones se convierten en base para futuras investigaciones propias y de la comunidad científica.

En la figura 3.6 se puede apreciar el retardo promedio, mínimo y máximo de cada conjunto de estaciones respecto a la densidad de nodos y a los modelos de movilidad RWP y RW2. Se puede observar que en ambas figuras no hay una degradación apreciable del retardo que pueda afectar la calidad percibida por el usuario ya que cumple con el umbral de QoS definido por la UIT [61].

Figura 3.6: Retardo, movilidad y densidad de nodos

Véase que el protocolo OLSR tiene un mejor comportamiento en cuanto al retardo promedio; al respecto se puede decir que se conoce que OLSR presenta un mejor desempeño en redes densamente pobladas [71]. OLSR minimiza la propagación de tráfico de control al proveer un mecanismo eficiente de diseminación de información basado en el esquema de los Multipoint Relays (MPR) [77], bajo este esquema en lugar de permitir que cada nodo retransmita cualquier información que reciba (flooding clásico) todos los nodos de la red seleccionan entre sus vecinos un conjunto de MPR (retransmisores) encargados de retransmitir los mensajes que envía el nodo en cuestión. Los demás vecinos del nodo no pueden retransmitir, lo que reduce el tráfico generado por una operación de flooding; además, los mensajes Hello son enviados periódicamente por cada nodo de la red a sus nodos vecinos, pero nunca son transmitidos más allá del primer salto desde su emisor (alcance local) [78]. Sin embargo, es necesario insistir en que las características del experimento no facilitan una comparación justa entre los protocolos [59].

49 | P á g i n a El rendimiento de OLSR trabajando en diferentes entornos y apoyando la transmisión multimedia se ha analizado en varias bibliografías relacionadas con este protocolo, [10], [8]. Para los servicios de VoIP, se han obtenido buenos resultados en términos de calidad de servicio en comparación con otros algoritmos de enrutamiento [2], [10], [79]. Los resultados coinciden con los obtenidos en la presente investigación.

En [75] realizan un experimento similar al realizado en este experimento y eligen a OLSR como esquema de referencia para comparar con BATMAN; concluyendo que el protocolo BATMAN tiene un buen desempeño en términos de razón de entrega de paquetes, throughput y mantenimiento de ruta, sin embargo el retardo es mayor [80].

Sobre lo anterior se puede explicar que BATMAN [81] divide la información acerca de las mejores rutas posibles de extremo a extremo entre los nodos. Cada uno de los nodos de la red recoge y mantiene sólo la información sobre el mejor próximo salto hacia todos los demás nodos de la red. Por lo tanto no hay necesidad de mantener un conocimiento global si hay cambios de topología locales, pero, se requiere más tiempo para seleccionar la ruta [80]. De los resultados de las simulaciones en este experimento, se puede concluir, que la densidad de nodos para un área determinada tiene un impacto importante en el por ciento de paquetes perdidos, ya que el aumento de las estaciones provoca que se pierdan menos paquetes como consecuencia de que se minimiza la pérdida de enlace pero hay que tener en cuenta que el aumento de los nodos también trae como consecuencia una carga considerable en la red como se explicó en la discusión del experimento 1 y se cita en [15] y [16].

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