Simulación del periodo libre de contención

Para el caso de la simulaciones realizadas para el periodo libre de contención en donde se emplea un sistema MAC basado en un esquema TDMA distribuido auto-organizable, únicamente se muestran los resultados correspondientes a la evaluación llevada a cabo para el barrido de 3 a 9 nodos variando de igual manera el tráfico inyectado a la red. No se muestran los resultados obtenidos para cada uno de los nodos

Periodo basado en contención

Figura 67. Consumo promedio de potencia en una red de nodos distribuidos en una línea para la transmisión de paquetes de telemetría y comando.

dentro de una determinada red, ya que éstos siguen una pauta esperada que deriva en el análisis anteriormente realizado para el periodo basado en contención, pero con un comportamiento más ordenado debido a la naturaleza del esquema TDMA.

En la Figura 68 y la Figura 69 se muestra el porcentaje de paquetes descartados (PPD) durante este periodo y la latencia promedio que experimentan los paquetes recibidos, respectivamente. El PPD se refiere a aquellos paquetes que son descartados debido a que cuando son recibidos no hay espacio en el buffer para su almacenamiento, ya sea que vengan de un nodo predecesor o de su propia capa de aplicación.

En la gráfica de la Figura 68 se puede observar que el PPD tiene un incremento lineal tanto para cuando se aumenta el número de nodos como para cuando se aumenta la carga de tráfico en la red. Sin embargo, el incremento más sustancial para cada configuración, se da para el caso del aumento de tráfico. Se puede observar que en cada uno de los intervalos, el PPD varía muy poco respecto al número de nodos en la red, teniendo en promedio un porcentaje de aproximadamente 2.7% de paquetes descartados para el intervalo de 120 segundos y alrededor de 67% para el intervalo de 40 segundos.

Por otro lado, en la Figura 69 se puede observar que la latencia promedio de los paquetes sigue un comportamiento muy similar al exhibido por el PPD, en donde la latencia presenta ligeros incrementos al aumentarse el número de nodos en la red e incrementos importantes al aumentar la carga de tráfico. Los primeros se deben a que evidentemente al tener una línea de nodos más larga, los paquetes deben dar un

Periodo libre de contención

Figura 68. Porcentaje de paquetes descartados en una red de nodos distribuidos en una línea para la transmisión de paquetes con información de los sensores de las boyas.

mayor número de saltos antes de alcanzar su destino, lo que incrementa el promedio general de la latencia que experimentan los paquetes. Y los segundos se deben a que como cada nodo debe esperar un tiempo determinado dentro de la trama para realizar sus trasmisiones y además sólo puede ocupar el canal por un tiempo predefinido, al aumentar la llegada de paquetes, éste los va almacenando para su posterior transmisión. Por lo tanto, conforme la tasa de llegada de paquetes vaya superando la tasa de salida, los paquetes deben esperar mayor tiempo antes de ser transmitidos. De la gráfica de latencias (Figura 69), se puede observar que para el mayor de los intervalos (120 segundos), las latencias promedio para las diversas configuraciones es encuentran por debajo de los 1000 segundos, mientras que para el intervalo menor (40 segundos) éstas se disparan por encima de los 5000 segundos.

En la Figura 70 se muestra el caudal eficaz registrado durante este periodo para cada una de las configuraciones. De la gráfica mostrada se puede notar que para la mayoría de los casos, a medida que se aumenta tanto la carga de tráfico como el número de nodos se tiene un decremento exponencial del caudal eficaz. También se puede observar que para los intervalos de 40 y 60 segundos en las configuraciones de 8 y 9 nodos, el caudal eficaz registrado por la red no supera los 2 bps. Por otra parte, la mejor curva de caudal eficaz se obtiene para el intervalo de 120 segundos registrando un máximo de aproximadamente 6.7 bps.

Periodo libre de contención

Figura 69. Latencia promedio en una red de nodos distribuidos en una línea para la transmisión de paquetes con información de los sensores de las boyas.

Figura 71. Consumo promedio de potencia en una red de nodos distribuidos en una línea para la transmisión de paquetes con información de los sensores de las boyas.

En la Figura 71, se muestra el consumo de potencia que exhibe cada configuración dentro del periodo libre de contención. Se puede observar que este consumo tiene un comportamiento muy parecido al explicado en el consumo de potencia exhibido en el periodo basado en contención (Ver Figura 67). Sin embargo, para este periodo libre de contención se tiene un consumo mucho mayor llegando a registrar hasta 2880 mW para el caso máximo (configuración con 9 nodos) y 976 mW para el caso mínimo (configuración con 3 nodos).

Periodo libre de contención

Periodo libre de contención

Figura 70. Caudal eficaz en una red de nodos distribuidos en una línea para la transmisión de paquetes con información de los sensores de las boyas.

De los resultados para el periodo libre de contención mostrados anteriormente, se puede observar que el mejor desempeño de la red se obtiene para la carga de tráfico generada con el intervalo de 120 segundos. Esto se debe a que dicho intervalo corresponde a la generación de un paquete en cada supertrama, para lo cual fueron adaptados los diversos parámetros del esquema TDMA, como la duración de cada ranura (especificada en la sección 5.4.3). De tal manera que como se pudo observar, el aumentar la carga de tráfico en la red sin adaptar estos parámetros, resulta en una considerable caída de desempeño de la red entera.