Na Tabela 5.2, descrevemos os parâmetros com seus respectivos valores, que são conside- rados em nosso ambiente de simulação. Além disso, também são especificados os parâmetros que variam aleatoriamente a cada rodada dos experimentos; e os fatores, com seus respectivos conjuntos de níveis, seguidos do seu valor default delimitado por colchetes.
Primeiramente, justificaremos os parâmetros de valor fixo. Em relação aos parâmetros que descrevem as tecnologias de acesso (tipo, dimensão, posição e raio), buscamos definir valores
(Xo,Yo) (X1,Y1) (X2,Y2) (X3,Y3) WIFI WIMAX V1 V2 V3 (T1,T2,T3)
Figura 5.2: Modelo de Mobilidade.
que representem fielmente as características destas, como forma de tornar os cenários simulados mais realistas. Além disso, em nossos experimentos, o tipo e a vazão dos dados trafegados na rede são fixos, pois não influenciam no resultado das análises. Nesse caso, as aplicações utiliza- das pelos CNs serão apenas simples geradores de tráfego CBR. Esses pacotes serão transmitidos em intervalos de tempo constantes, 1 pacote de 200 bytes a cada 0.03 s. Além disso, conside- ramos um tempo de simulação necessário para observarmos todo o processo do handover, 30 segundos. Finalmente, como forma de avaliar algumas situações de perda de pacotes, limitamos o tamanho do buffer nos ARs para que possam armazenar apenas 50 pacotes por MN.
Foram variados de forma aleatória tanto os parâmetros necessários para o nosso modelo de mobilidade (ponto de chegada, início do deslocamento e velocidade do MN) quanto os valores de atraso e largura de banda dos enlaces entre os roteadores (router0 e router1) e entre o router1 e as estações base (AR1 e AR2), como forma de simular as variações existentes desses parâmetros em ambientes reais.
Os seguintes fatores: número de nós móveis, atraso DAD e atraso no enlace entre os ARs, tiveram os seus níveis definidos de acordo com as experiências obtidas dos trabalhos estudados (LAI; SHIEH; CHOU, 2009)(MUSSABBIR et al., 2007)(HUANG; WU, 2009)(KIM et al., 2008)(AN et al., 2006) e, além disso, ainda foram adaptados (valores mais realísticos) para permitir uma melhor análise. Finalmente, o fator modo de operação dos protocolos, define o tipo execução que os protocolos utilizados na simulação realizaram. Tais fatores têm o objetivo de realizar experimentos sob diferentes condições de operação.
Após a realização das simulações, obtemos os resultados e, a partir destes, avaliamos o impacto dos seguintes fatores:
Tabela 5.2: Lista de Parâmetros.
Parâmetro Valor ou Níveis
Tecnologia AR1 WLAN 802.11
Tecnologia AR2 WiMAX 802.16
Dimensão Topográfica x=2000, y=2000
Posição AR1 x=500, y=1000
Posição AR2 x=1000,y=1000
Raio AR1 20 m
Raio AR2 1000 m
Ponto do Saída do Nó Móvel x=500 y=1000
Ponto do Chegada do Nó Móvel Aleatório
Início do deslocamento do Nó Móvel Aleatório
Fonte de Dados CBR sobre UDP
Tamanho do Pacote de Dados 200 bytes
Vazão 1 pct. (200 bytes) a cada 0.03 s (6,67 Mbps)
Tempo de Simulação 30 s
Capacidade do buffer nos ARs por MN 50 pacotes
Número de Nós Móveis 1 - 20 [1] (Passo - 1)
Atraso DAD 0.25 - 3 s [1 s] (Passo - 0,25 s)
Atraso no enlace entre os ARs 50 - 500 ms [100 ms] (Passo - 25 ms)
Modo de Operação dos Protocolos Modo preditivo e reativo
Atraso no enlace entre os roteadores Aleatório
Largura de Banda em todos os enlaces cabeados Aleatório
Velocidade do Nó Móvel Aleatório
• Atraso do DAD;
• Atraso no Enlace entre os ARs; e • Número de Nós Móveis.
Sobre as seguintes métricas:
• Atraso do Handover; • Taxa de Perda de Pacotes; • Atraso Fim a Fim;
• Jitter; e
• Número de Pacotes Recebidos.
Dentre os fatores, o atraso do DAD consiste no tempo de duração do DAD, que é o fator de maior impacto no atraso do handover e, consequentemente, na interrupção dos serviços. O atraso no enlace entre os ARs é considerado em razão do túnel estabelecido entre estes durante
o processo de handover. Foi citado anteriormente que, no FaHMAv2, esse túnel não é estabele- cido, o que pode ser um ganho no caso em que esse atraso é muito alto. Finalmente, a variação do número de nós móveis nos permite avaliar o impacto da nossa solução sobre o número de pacotes de controle trocados na rede e, consequentemente, mensurar o impact da nossa solução sobre a escalabilidade (se piora ou não).
Em relação às métricas, consideramos as variáveis de maior impacto para confirmar a efe- tividade de um esquema de handover de acordo com Lai et al (2009): o atraso do handover e a perda de pacotes. No nosso caso, consideramos o atraso do handover como a própria interrup- ção do serviços, pois o que nos interessa é o atraso percebido pelo usuário e não a duração de todo o processo de handover. Esse atraso consiste na diferença entre o instante de tempo em que o MN recebe o primeiro pacote do NAR e o instante de tempo em que recebe o último pa- cote do PAR. Além disso, a taxa de perda de pacotes consiste na quantidade de pacotes perdidos dividido pelo número de pacotes enviados, durante o handover.
Adicionalmente, também avaliamos o impacto dos fatores sobre o atraso fim a fim e o jitter, como forma de avaliar a qualidade com que os dados são consumidos pelo usuário final. O atraso fim a fim indica a quantidade de tempo que um pacote leva para chegar ao MN, desde o seu envio pelo CN. O jitter, que também é conhecido como variação do atraso, indica a variação do atraso de pacotes de dados sucessivos. Vale ressaltar que quanto maior essa variação, menor será a regularidade na entrega dos pacotes de dados, o que aumenta o retardo perceptível pelo usuário final.
O atraso fim a fim e o jitter serão utilizados para avaliar o comportamento das nossas solu- ções, quando utilizadas com aplicações multimídias. Diferente das aplicações elásticas, como e-maile navegação web, que são tolerantes ao atraso, as aplicações multimídia são sensíveis ao atraso fim a fim e ao jitter. Essas aplicações, todavia, são tolerantes às perdas de dados, suportando pequenas perturbações na recepção destes.
Por fim, o número de pacotes recebidos corresponde à contabilização do número médio de pacotes de controle utilizados para manter o funcionamento do handover. Vale ressaltar que essa métrica será avaliada apenas quando variar o número de nós móveis e serve, exclusivamente, para avaliar a nossa solução de forma a mensurar o impacto desta sobre a escalabilidade da rede (se piora ou não).