plik

Spis treści

Cel ćwiczenia .................................................................................................................... 3

Wprowadzenie .................................................................................................................. 3

2.1. Podział metod dostępu do kanału radiowego . ................................................................. 3

2.2. Podział protokołów dostępu do kanału radiowego . ......................................................... 4

2.3. Zdefiniowanie kryteriów oceny wybranej metody dostępu . ............................................ 8

Wykonanie ćwiczenia ..................................................................................................... 12

3.1. Zapoznanie się ze stanowiskiem laboratoryjnym . ......................................................... 12

3.2. Porównanie różnych protokołów dostępu do kanału radiowego . .................................. 14

3.3. Wpływ efektu progowego na jakość systemu . ............................................................... 15

3.4. Wpływ wartości znormalizowanego opóźnienia transmisji na drodze

propagacji na parametry systemu ................................................................................... 16

Zagadnienia do kolokwium wstępnego: ......................................................................... 17

Wzór sprawozdania ......................................................................................................... 18

Literatura: ................................................................................................................................. 19

Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie słuchaczy z popularnymi metodami dostępu do kanału

radiowego, ocena ich efektywności przy określonych kryteriach, a także pokaz niektórych

możliwości programu MATLAB w wersji 7.1 w zastosowaniach symulacyjnych.

Wprowadzenie

W systemie komunikacji bezprzewodowej informacje przesyłane są między wieloma

użytkownikami przy pomocy fal radiowych. Natura kanału radiowego sprawia, że nadawany

sygnał dociera do wszystkich odbiorników. Własnością tego kanału jest również istnienie

interferencji między nadawanymi sygnałami. Z tych względów dla prawidłowej komunikacji

konieczne jest stosowanie odpowiednich metod dostępu do kanału. Kontrola dostępu i metody

przydziału dostępu do kanału radiowego wielu użytkownikom są niezmiernie ważne dla

prawidłowego działania sieci bezprzewodowych o dowolnej topologii.

2.1.

Podział metod dostępu do kanału radiowego

Oddzielenie sygnałów jest łatwe do osiągnięcia w metodach dostępu na stałe

przypisujących zasoby kanału (częstotliwość, czas lub obie wielkości) poszczególnym

użytkownikom na określonej z góry zasadzie. Istnieją trzy tego typu metody dostępu: FDMA,

TDMA i CDMA. Dla strumienia danych o stałym natężeniu, metody na stałe przypisujące

zasoby kanału pozwalają bardzo efektywnie wykorzystać te zasoby.

Wielodostęp z podziałem częstotliwościowym FDMA (ang. Frequency Division Multiple

Access) jest techniką wykorzystującą dobrze znany schemat zwielokrotnienia z podziałem

częstotliwości FDM (ang. Frequency Division Multiplexing). W tej technice wielodostępu

pasmo częstotliwości jest dzielone na podpasma, które są przydzielane na stałe różnym

użytkownikom. Każdy z nich może korzystać z przydzielonego pasma częstotliwości

w sposób nieograniczony w czasie.

Wielodostęp z podziałem czasowym TDMA (ang. Time Division Multiple Access) jest

techniką wykorzystującą zwielokrotnienie z podziałem czasu TDM (ang. Time Division

Multiplexing). Polega ono na tym, że każdy z użytkowników ma do dyspozycji całe dostępne

pasmo, przez ściśle określony przedział czasu, nazywany szczeliną czasową. Niepokrywające

się szczeliny czasowe poszczególnych użytkowników tworzą kanały ortogonalne.

Odseparowanie sygnałów może być również dokonane poprzez przypisanie każdemu

z użytkowników charakterystycznej sekwencji kodowej. Dzięki niej w odbiorniku można

wyodrębnić sygnały pochodzące od poszczególnych użytkowników. W metodzie tej zwanej

wielodostępem z podziałem kodowym CDMA (ang. Code Division Multiple Access)

użytkownicy korzystają z całego dostępnego pasma, bez ograniczeń czasowych. W metodzie

wielodostępu CDMA wyróżnić można dwie techniki CDMA: z bezpośrednim rozpraszaniem

DS-CDMA (ang. Direct Sequence CDMA) i ze skakaniem po częstotliwościach FH-CDMA

(ang. Frequency Hopping CDMA).

2.2.

Podział protokołów dostępu do kanału radiowego

Dla ruchu pakietowego transmitowanego w paczkach metody dostępu przydzielające na

stałe zasoby kanału mogą nie być efektywne i powodować marnotrawienie zasobów kanału

przez większość czasu. W takim przypadku lepsze wykorzystanie kanału można osiągnąć,

jeśli dostępne zasoby kanału są rozdysponowywane w oparciu o dostęp losowy (ang. random

access).

Jeśli ruch pakietowy generowany jest w postaci paczek i w czasie jego przesyłania

powstaje wiele kolizji, wówczas można zastosować sterowany dostęp do medium

transmisyjnego. Polega on na narzuceniu pewnej dyscypliny na sieć złożoną z niezależnych

użytkowników. W metodach sterowanego dostępu do medium tylko jeden użytkownik ma

zgodę na dostęp do medium w danej chwili.

Technika odpytywania stosuje scentralizowany system sterowania dostępem do kanału.

Wybrana stacja w sieci cyklicznie odpytuje pozostałe stacje w celu określenia czy posiadają

dane do transmisji. Technika odpytywania wymaga stałej wymiany informacji między stacją

sterującą a pozostałymi stacjami.

Ogólnie, metody rozwiązywania konfliktów można podzielić na dwie grupy, w których

użytkownicy zachowują się w sposób bierny bądź czynny. Użytkownicy bierni oczekują na

otrzymanie pozwolenia na transmisję. Za wysłanie pozwoleń odpowiedzialna jest stacja

centralna lub jeden z wyróżnionych użytkowników. Użytkownicy aktywni podejmują decyzję

o transmisji pakietu na własną rękę opierając się na dostępnej informacji o stanie systemu.

Regułę, według której odbywa się podejmowanie decyzji o transmisji pakietu, nazywa się

regułą dostępu do kanału lub protokołem wielodostępu.

W niniejszym ćwiczeniu badane będą protokoły pracujące na zasadzie losowego dostępu

do kanału, tzn. próby wysłania pakietu podejmowane przez terminale będą procesem

losowym.

Najprostszym, chociaż również najmniej efektywnym protokołem dostępu przypadkowego

jest tzw. czysty protokół ALOHA (ang. pure ALOHA). Zgodnie z jego zasadą działania

(rys. 2.1) użytkownicy transmitują pakiety zaopatrzone w blok detekcji błędów natychmiast,

gdy mają coś do wysłania. Kolizje pomiędzy pakietami zdarzają się wtedy, gdy co najmniej

dwa z nich chociaż częściowo nakładają się w czasie (na rysunku pakiety nr 2 i 3). Odbiór

każdego z pakietów musi być potwierdzony. Jeśli pakiet ACK (ang. Acknowledgment) nie

dotrze do nadawcy w określonym czasie, nadawca traktuje wysłany pakiet jako stracony

w wyniku kolizji i wysyła go ponownie z losowo wybranym opóźnieniem. Pakiet nr 3

wysyłany jest z opóźnieniem równym t

. Pakiet nr 2 zostanie retransmitowany, lecz po innym,

losowo dobranym czasie. Dzięki takiemu roywiyaniu można chociaż częściowo uniknąć

powtarzania się kolizji.

Rys. 2.1. Zasada działania protokołu ALOHA

Wzrost liczby użytkowników oraz wzrost ruchu generowanego przez każdego z nich

będzie powodował coraz częstsze nakładanie się na siebie pakietów a tym samym wzrost

prawdopodobieństwa wystąpienia kolizji.

Przepływność systemu ALOHA wyrażona jest wzorem 2.1:

−

(2.1)

gdzie: S – przepływność

G - całkowity ruch w odniesieniu do pojemności kanału

Pochodna dS/dG jest równa zero dla G=0,5 zatem maksimum przepływności S występuje

dla wartości G=0,5. Tak więc system ALOHA osiąga maksymalną wartość przepływności

równą 1/(2e) = 0,184. Innymi słowy najlepsze wykorzystanie kanału, jakie możemy osiągnąć

wynosi 18,4 procent.

Pakiet nr 1

Czasy rozpoczęcia transmisji kolejnych pakietów

Kolizja

Retransmisja

pakietu nr 3

Czas

Pakiet nr 2

Pakiet nr 3

Pakiet nr 4

Całkowicie niezsynchronizowany dostęp do kanału zdefiniowany przez protokół ALOHA

można zmodyfikować dzieląc czas na odcinki – tzw. szczeliny. Ich długość jest równa

czasowi transmisji pojedynczego pakietu, przy założeniu stałej długości pakietów. Nadajnik

użytkownika musi być zsynchronizowany ze szczelinami czasowymi i przesyłać swoje

pakiety w ich ramach. Jeśli każdy z użytkowników będzie rozpoczynał transmisję zawsze na

początku szczeliny, wówczas dwa pakiety mogą uczestniczyć w kolizji tylko wtedy, gdy

całkowicie nałożą się na siebie (a nie częściowo jak to jest w protokole ALOHA) –

rysunek 2.2. Dzięki temu rośnie efektywność wykorzystania kanału (przedział czasu,

w którym transmitowany pakiet jest podatny na kolizję ulega skróceniu z 2T do T).

W przypadku wystąpienia kolizji użytkownicy podejmują kolejne próby skorzystania z kanału

po pseudolosowym odstępie czasu. Tak więc prawdopodobieństwo, że obaj skorzystają z tej

samej szczeliny czasowej jest niewielkie.

Rys. 2.2. Zasada działania protokołu S-ALOHA

Wprowadzenie pewnego uporządkowania w proces emisji pakietów przyczynia się do

polepszenia protokołu ALOHA.

Opisana metoda nosi nazwę „szczelinowa” ALOHA (S-ALOHA – ang. slotted ALOHA).

Równanie opisujące przepływność systemu szczelinowa ALOHA (S-ALOHA) ma

następującą postać:

−

(2.2)

Dzięki wprowadzeniu prostej modyfikacji protokołu ALOHA maksymalna przepływność

wzrasta dwukrotnie i wynosi dla szczelinowego ALOHA 1/e=0,368 (dla G=1). W systemie

tym możemy osiągnąć 36,8 procentowe wykorzystanie kanału.

Użytkownicy systemu wysyłający swoje pakiety stosując protokół ALOHA nie biorą pod

uwagę tego, co robią inni użytkownicy. Gdyby najpierw „nasłuchiwali" kanał w celu

określenia jego stanu, a dopiero po stwierdzeniu, że nie jest on zajęty przez innego

użytkownika nadawali swój pakiet, liczba kolizji znacznie by się obniżyła. Protokoły, które

stosują powyższą zasadę nazywane są protokołami wielodostępu z detekcją nośnej (CSMA –

Stacja B

Stacja A

Stacja C

Stacja D

Kolizja

Czas

ang. Carrier Sense Multiple Access). Wybrane protokoły tego typu są stosowane

w bezprzewodowych sieciach pakietowych i bezprzewodowych sieciach LAN.

W ćwiczeniu badana będzie wersja protokołu CSMA znana jako nonpersistent CSMA

(nieuporczywy CSMA). W protokole tym, jeśli terminal stwierdza, że kanał jest zajęty, czeka

przez losowy odcinek czasu, aby stwierdzić ponownie stan kanału. Jeśli kanał jest wolny,

pakiet zostanie bezzwłocznie wysłany – rysunek 2.3.

Rys. 2.3. Zasada działania protokołu nonpersistent CSMA

Przepływność systemu wykorzystującego protokół nieuporczywy CSMA można określić

wzorem:

(

)

−

(2.3)

Gdzie:

S – przepływność kanału

G – oferowany ruch

a - znormalizowane opóźnienie propagacji

Opóźnienie wynikające z czasu propagacji zależy od odległości pomiędzy terminalami

i punktem dostępu. W większości przypadków zakłada się, że czas propagacji jest taki sam

dla całego systemu i przyjmuje się jedną znormalizowaną wartość opóźnienia propagacji

pakietów od access pointa do każdego terminala (a).

Protokołami zbliżonymi do CSMA są protokoły ISMA (ang. Inhibit Sense Multiple

Access). Różnica między nimi polega na tym, że w systemach radiowych wykorzystujących

protokoły ISMA stosuje się dodatkowy kanał informujący o zajętości kanału głównego. Gdy

stacja bazowa odbiera pakiet w kanale głównym od jednego z terminali, do wszystkich

pozostałych terminali w kanale dodatkowym wysyła informację o zajętości kanału głównego

(„busy”) powstrzymując je od nadawania. Po zakończeniu odbioru pakietu stacja bazowa

wysyła sygnał informujący o zwolnieniu kanału („idle”). Pozostałe terminale rozpoczynają

Czas

Stacja A nadaje

Stacja B nasłuchuje

i opóźnia moment nadawania

Stacja B nasłuchuje

i nadaje pakiet

nadawanie swoich pakietów na zasadzie podobnej jak w przypadku protokołu np-CSMA.

W ćwiczeniu badany będzie protokół szczelinowy nieuporczywy ISMA (ang. Slotted

nonpersistent ISMA). Podobnie jak w protokole slotted ALOHA czas podzielony jest na

szczeliny, w których wysyłane są pakiety. Poniżej podany jest wzór na przepływność kanału

przy zastosowaniu protokołu dostępu szczelinowy nieuporczywy ISMA:

−

(2.4)

Gdzie:

S – przepływność kanału;

G – oferowany ruch;

d – znormalizowany czas propagacji

Pomimo tego, że terminale są na bieżąco informowane o stanie kanału, kolizje zdarzają się

ze względu na opóźnienia propagacyjne pomiędzy poszczególnymi terminalami a punktem

dostępu. Opóźnienie to (d) jest dwa razy większe niż w systemach CSMA, ponieważ access

point musi najpierw odebrać sygnał od terminala a następnie wygenerować sygnał o zajętości

kanału do pozostałych terminali. Przewaga protokołów ISMA nad CSMA polega na tym, że

w tych drugich część kolizji była spowodowana tzw. zjawiskiem ukrytych stacji. Sytuacja

taka miała miejsce, gdy terminale znajdowały się w takiej odległości od siebie, że były poza

wzajemnym zasięgiem, lub znajdowała się między nimi przeszkoda fizyczna, co

uniemożliwiało wykrycie transmisji. Obie te przyczyny kolizji są zlikwidowane w systemach

ISMA.

2.3.

Zdefiniowanie kryteriów oceny wybranej metody dostępu

Do oceny efektywności poszczególnych metod dostępu do kanału radiowego

wykorzystane zostaną następujące wielkości:

−

średni znormalizowany ruch całkowity;

−

przepływność kanału;

−

znormalizowany średni czas opóźnienia pakietu.

Powyższe wielkości zostaną omówione na przykładzie systemu wykorzystującego protokół

ALOHA.

Przy założeniu, że proces punktowy, tworzony przez chwile rozpoczęcia transmisji

wszystkich

pakietów

kanale

modelowany

jest

jako

proces

Poisson’a,

prawdopodobieństwo P(K) pojawienia się dokładnie K pakietów w dowolnym przedziale

o czasie trwania T wynosi:

( )

)

(

−

(2.5)

Gdzie: P(K)

– prawdopodobie

stwo pojawienia si

K pakietów;

= 0, 1, 2, …

- stała dodatnia okre

laj

ca intensywno

ść

przybywania pakietów.

redni

intensywno

ść

przybywania pakietów do systemu

na zdefiniowa

wzorem:

(2.6)

Gdzie:

rednia intensywno

ść

przybywania pakietów;

rednia intensywno

ść

przybywania pakietów, których transmisja

zako

czyła si

powodzeniem;

rednia intensywno

ść

przybywania pakietów, które zostały odrzucone

w wyniku kolizji.

Przez S oznaczona zostanie

rednia warto

ść

znormalizowanego ruchu przesłanego

poprawnie (lub przepływno

ść

kanału):

(2.7)

Gdzie: S

- przepływno

ść

kanału;

- długo

ść

pakietów wyra

ona w bitach;

- pojemno

ść

kanału wyra

ona w bitach na sekund

We wzorze (2.7) iloczyn L

jest

redni

warto

ruchu przesłanego poprawnie lub

przepływno

wyra

w bitach na sekund

. Znormalizowana przepływno

ść

S, wyra

przepływno

ść

w odniesieniu do pojemno

ci kanału.

redni znormalizowany całkowity ruch oferowany w kanale G mo

na wyrazi

jako:

(2.8)

Gdzie: G

redni znormalizowany ruch całkowity;

Oferowany ruch G jest ruchem całkowitym, na który składaj

zarówno pakiety nowe,

jak i retransmitowane pakiety, które wcze

niej uczestniczyły w kolizji.

Czas transmisji ka

dego pakietu wyra

a si

wzorem:

(2.9)

Gdzie: T

- czas transmisji pakietu wyra

ony w sekundach;

Po podstawieniu zale

ci (2.9) do (2.7) i (2.8) uzyskany zostanie wzór na przepływno

ść

i ruch oferowany w kanale G:

(2.10)

(2.11)

Przepływno

ść

S pakietowej sieci radiowej mierzona jest w Erlangach. Mo

na zauwa

w systemie, w którym nie wyst

puj

kolizje, przepustowo

ść

nie przekroczy 1.

W systemie ALOHA u

ytkownicy transmituj

pakiety nie zwracaj

c uwagi na innych

współu

ytkowników sieci. Prawdopodobie

stwo,

e dwa pakiety nie nało

żą

na siebie jest

równe prawdopodobie

stwu,

e T sekund przed i T sekund po rozpocz

ciu przesyłania

danego pakietu nie rozpocznie si

transmisja

adnego innego pakietu. Zatem dla ka

dego

pakietu potrzebny jest odst

p 2T sekund. Prawdopodobie

stwo P

e pakiet o długo

ci T

zostanie przesłany pomy

lnie jest równe prawdopodobie

stwu P(K=0),

e dokładnie K=0

innych pakietów jest transmitowanych w przedziale czasu 2T. Podstawiaj

c do (2.5) K=0

i czas równy 2T uzyska si

zale

ść

(

)

(

−

(2.12)

Prawdopodobie

stwo P

e by

wyra

one w funkcji intensywno

ci ruchu, którego

transmisja zako

czyła si

powodzeniem

oraz intensywno

ci ruchu całkowitego w sieci

(2.13)

Po przekształceniu (2.12) i (2.13) otrzyma si

−

(2.14)

Podstawiaj

c równania (2.10) i (2.11) do (2.14) wyznaczona zostanie przepływno

ść

systemu ALOHA:

−

(2.15)

eli oferowany ruch jest bardzo mały G

≈

0, to b

dzie bardzo mało kolizji, a tym samym

bardzo mało retransmisji. W takim przypadku S

≈

G. Przy bardzo du

ym ruchu G mo

spodziewa

ej liczby kolizji i retransmisji, zatem przepustowo

ść

dzie wynosiła

S << G, d

ążą

c do zera.

Zale

ść

(2.15) została ju

przytoczona wcze

niej w rozdziale drugim jako wzór (2.1).

Wzory (2.2), (2.3) i (2.4) okre

laj

zale

ci na przepływno

ci w systemach: szczelinowa

ALOHA, nieuporczywy CSMA oraz szczelinowy nieuporczywy ISMA.

Kolejnym parametrem, który b

dzie brany pod uwag

przy ocenie efektywno

ci systemu

jest znormalizowany

redni czas opó

nienia pakietu. Czas jaki jest potrzebny do przesłania

jednego pakietu jest to czas, jaki upływa od wygenerowania pakietu przez terminal do

odebrania go przez punkt dost

pu. Jest on zale

ny od czasu generacji pakietu, czasu jego

transmisji do punktu dost

pu oraz czasu jego odebrania przez punkt dost

pu. Czas

generowania pakietu zale

y z kolei od jego długo

ci.

eli oznaczy

przez

długo

ść

pakietu wyra

w symbolach, a przez

szybko

ść

transmisji jednego symbolu wyra

w symbol/sekund

, to czas przesłania jednego pakietu

wynosi:

(2.16)

Czas przesłania wszystkich pakietów wynosi:

⋅

(2.17)

Gdzie:

- ilo

ść

wszystkich pakietów;

Rzeczywisty czas przesłania wszystkich pakietów

dzie du

o wi

kszy z uwagi na

konieczno

ść

retransmisji pakietów, które brały udział w kolizji. Iloraz warto

i T

okre

la znormalizowany

redni czas opó

nienia pakietu

(

od ang. delay time – czas

opó

nienia):

(2.18)

Wykonanie ćwiczenia

3.1.

Zapoznanie si

ę ze stanowiskiem laboratoryjnym

Stanowisko laboratoryjne oparte jest na programie napisanym w j

zyku MATLAB,

uruchamianym na komputerze klasy PC z zainstalowanym oprogramowaniem MATLAB

w wersji 7.1. Program nale

y uruchomi

za pomoc

skrótu umieszczonego na pulpicie przez

„klikni

cie „ ikony:

Po uruchomieniu programu nale

y otworzy

plik C:\Laboratorium\Porównanie

efektywno

ci metod dost

pu\interfejs.m. Plik ten mo

e znajdowa

w innym miejscu,

wskazanym przez prowadz

cego

wiczenie.

Interfejs nale

y uruchomi

przez naci

cie ikony „Run”, tak jak pokazano poni

ej.

Rys. 3.1 Wygląd okna programu MATLAB 7.1

Uruchomiony zostanie interfejs programu symulacyjnego. Jego wygl

d przedstawia

rysunek 3.2.

Rys. 3.2 Wygląd interfejsu uruchamiającego program symulacyjny

W białych polach znajduj

dane wej

ciowe ustalaj

ce warunki symulacji. Po

dorazowej zmianie danych wej

ciowych, przed uruchomieniem symulacji nale

wyczy

rejestr przyciskiem. W przeciwnym wypadku niektóre dane nie zostałyby

zmienione wypaczaj

c w ten sposób uzyskane wyniki. Przy wprowadzaniu warto

szybko

ci bitowej i symbolowej trzeba zachowa

zasad

e szybko

ść

bitowa jest

wielokrotno

szybko

ci symbolowej, czyli iloraz szybko

ść

symbolowa/szybko

ść

bitowa

jest liczb

naturaln

. Poni

ej podane s

dopuszczalne warto

ci danych wej

ciowych:

−

długo

ść

pakietu = 32; 64; 128,

−

szybko

ść

bitowa = 256; 512; 1024; 2048,

−

szybko

ść

symbolowa = 128; 256; 512; 1024

Symulacj

uruchamiamy przyciskiem „

Start”

. Nale

y pami

e zmieniaj

c liczb

wysłanych pakietów wydłu

amy lub skracamy czas symulacji. Jest on równie

zale

ny od

parametrów u

ytego komputera. Przy szybszym procesorze celowym jest zwi

kszenie liczby

wysłanych pakietów. Wydłu

y to, co prawda, czas symulacji, jednak otrzymane wyniki s

bardziej wiarygodne i charakteryzuj

mniejszym „rozrzutem” co daje w efekcie bardziej

wygładzone wykresy.

Po zako

czeniu symulacji wyniki zostan

przedstawione za pomoc

dwóch wykresów:

zale

ci przepływno

ci kanału w funkcji

redniego oferowanego ruchu oraz

redniego

czasu opó

nienia pakietu w funkcji

redniego oferowanego ruchu.

Funkcja

fig pozwala na wł

czenie siatki oraz znaczne powi

kszenie wykresów, co ułatwia

odczytywanie z nich uzyskanych wyników – rysunek 3.3.

Rys. 3.3 Odczytywanie danych z wykresu z wykorzystaniem okna fig.

3.2.

Porównanie ró

żnych protokołów dostępu do kanału radiowego

Przy danych pocz

tkowych, tak jak na rysunku 3.2 przeprowadzi

symulacje dla

wszystkich protokołów dost

pu. Odczyta

maksymaln

warto

ść

przepływno

ci oraz

odpowiadaj

jej warto

ść

redniego ruchu w kanale. Z zale

redniego opó

nienia

pakietu od

redniego ruchu odczyta

warto

ść

, przy której opó

nienie zaczyna gwałtownie

rosn

ąć

. Dane zapisa

w tabeli 3.1.

Tabela 3.1. Porównanie protokołów p-ALOHA, s-ALOHA, np-CSMA i snp-ISMA

Dane wej

ciowe:

liczba u

ytkowników

liczba wysłanych pakietów =
długo

ść

pakietu

efekt progowy

= 0

szybko

ść

bitowa

szybko

ść

symbolowa

znormalizowane opó

nienie propagacji=

Protokół

dost

Maksymalna

warto

ść

przepływno

Warto

ść

oferowanego ruchu

w kanale, dla którego

przepływno

ść

osi

maximum

Warto

ść

oferowanego

ruchu w kanale, dla

którego

rednie

opó

nienie pakietu

gwałtownie ro

nie

p-ALOHA

s-ALOHA

np-CSMA

snp-ISMA

3.3.

Wpływ efektu progowego na jako

ść systemu

Przy zachowaniu danych wej

ciowych jak w punkcie 3.2 powtórzy

symulacje

z wł

czonym efektem progowym. Dane wpisa

do tabeli 3.2. Porówna

wyniki z tabel 3.1

i 3.2.

Tabela 3.2. Porównanie protokołów p-ALOHA, s-ALOHA, np-CSMA i snp-ISMA z efektem progowym

Dane wej

ciowe:

liczba u

ytkowników

liczba wysłanych pakietów =
długo

ść

pakietu

efekt progowy

= 1

szybko

ść

bitowa

szybko

ść

symbolowa

znormalizowane opó

nienie propagacji=

Protokół

dost

Maksymalna

warto

ść

przepływno

Warto

ść

oferowanego ruchu

w kanale, dla którego

przepływno

ść

osi

maximum

Warto

ść

oferowanego

ruchu w kanale, dla

którego

rednie

opó

nienie pakietu

gwałtownie ro

nie

p-ALOHA

s-ALOHA

np-CSMA

snp-ISMA

Przy dowolnie wybranym protokole dost

pu wykona

symulacje zmieniaj

c warto

ść

progu. Wyja

wpływ warto

ci progu na uzyskane wyniki.

Tabela 3.3. Wpływ wartości progu na przepływność i średni czas opóźnienia pakietu

Protokół

–

liczba u

ytkowników

liczba wysłanych pakietów =
długo

ść

pakietu

efekt progowy

= 1

szybko

ść

bitowa

szybko

ść

symbolowa

znormalizowane opó

nienie propagacji=

Poziom progu

Maksymalna

warto

ść

przepływno

Warto

ść

oferowanego ruchu

w kanale, dla którego

przepływno

ść

osi

maximum

Warto

ść

oferowanego

ruchu w kanale, dla

którego

rednie

opó

nienie pakietu

gwałtownie ro

nie

10dB

15dB

20dB

30dB

3.4.

Wpływ warto

ści znormalizowanego opóźnienia transmisji na drodze propagacji na

parametry systemu

Badania nale

y wykona

dla protokołów CSMA i ISMA, zmieniaj

c czas opó

nienia na

drodze propagacji dla warto

a = 0,01 i 0,1s (dla CSMA), oraz d = 0,02 i 0,2s (dla ISMA).

Wyniki umie

w tabeli 3.4. Wyja

wpływ warto

a i d na uzyskane wyniki. Z jakiego

powodu okre

laj

c dane wej

ciowe zało

ono,

d = 2a?

Tabela 3.4. Wpływ wartości średniego czasu opóźnienia na drodze propagacji na przepływność i średni

czas opóźnienia pakietu

Dane wej

ciowe:

liczba u

ytkowników

liczba wysłanych pakietów =
długo

ść

pakietu

efekt progowy

= 0

szybko

ść

bitowa

szybko

ść

symbolowa

znormalizowane

opó

nienie

propagacji

Maksymalna

warto

ść

przepływno

Warto

ść

oferowanego ruchu

w kanale, dla którego

przepływno

ść

osi

maximum

Warto

ść

oferowanego

ruchu w kanale, dla

którego

rednie

opó

nienie pakietu

gwałtownie ro

nie

a = 0,01

a = 0,1

d = 0,01

d = 0,1

Zagadnienia do kolokwium wstępnego:

1. Dokona

podziału metod dost

pu do kanału radiowego;

2. Wymieni

i scharakteryzowa

protokoły dost

pu badane w

wiczeniu;

3. Wymieni

cechy ró

ce protokoły z grupy CSMA od ISMA;

4. Wymieni

i opisa

wielko

ci badane w

wiczeniu, za pomoc

których

porównywane b

protokoły dost

pu do kanału;

5. Omówi

sposób przeprowadzenia pomiarów i wykorzystania otrzymanych

wyników.