Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z popularnymi metodami dostępu do kanału radiowego, ocenienie ich efektywności przy określonych kryteriach, a także pokaz niektórych możliwości programu MATLAB w wersji 7.1 w zastosowaniach symulacyjnych.

Wyniki pomiarów zamieszczone w tabelach.

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

Dane wejściowe: liczba użytkowników = 100/96 liczba wysłanych pakietów = 1000 długość pakietu = 64/128	efekt progowy = 0 szybkość bitowa = 512 kbit/s szybkość symbolowa = 256 ksymb/s znormalizowane opóźnienie propagacji= 0.01
Protokół dostępu	Maksymalna wartość przepływności
p-ALOHA	0,19
s-ALOHA	0,37
np-CSMA	0,8
snp-ISMA	0,86

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

Dane wejściowe: liczba użytkowników = 100/96 liczba wysłanych pakietów = 1000 długość pakietu = 64/128	efekt progowy = 1 szybkość bitowa = 512 kbit/s szybkość symbolowa = 256 ksymb/s znormalizowane opóźnienie propagacji= 0.01
Protokół dostępu	Maksymalna wartość przepływności
p-ALOHA	0,24
s-ALOHA	0,47
np-CSMA	0,85
snp-ISMA	0,88

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

Protokół – p-ALOHA liczba użytkowników = 70 liczba wysłanych pakietów = 800 długość pakietu = 128	efekt progowy = 1 szybkość bitowa = 512 kbit/s szybkość symbolowa = 256 ksymb/s znormalizowane opóźnienie propagacji= 0.01
Poziom progu	Maksymalna wartość przepływności
10dB	0,19
15dB	0,23
20dB	0,20
30dB	0,20

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

Dane wejściowe: liczba użytkowników = 70 liczba wysłanych pakietów =800 długość pakietu = 128	efekt progowy = 0 szybkość bitowa = 512 kbit/s szybkość symbolowa = 256 ksymb/s
Protokół	znormalizowane opóźnienie propagacji
CSMA	a = 0,01
	a = 0,1
ISMA	d = 0,02
	d = 0,2

WNIOSKI

Przepływność maksymalna protokołu p-ALOHA wyniosła 0,18 , a jej modyfikacji

s-ALOHA 0,37 – wartość dwukrotnie większa, ponieważ w protokole s-ALOHA są zastosowane szczeliny czasowe, czyli odcinki czasu w których dokonywana jest transmisja, takie rozwiązanie zmniejsza stopień powstawania kolizji.

Protokół np-CSMA posiada o wiele wiekszą przepływność niż protokoły ALOHA, wynoszącą 0,812. Spowodowane jest to poprzez nasłuchiwanie kanału w celu sprawdzenia zajętości, to poprawia znacznie przepływność, niestety nie jest to perfekcyjne rozwiązanie, ponieważ cały czas występują kolizje z powodu dwóch terminałom, które stwierdzają czy kanał jest wolny, jeśli tak to oba zaczynają nadawać. Protokół snp-ISMA posiadał przepływność wynoszącą 0,86, nieznacznie lepszy wynik z powodu zastosowania kanału informacyjnego, który przesyła stałe informacje dla terminali, dotyczące zajętości kanału przeznaczonego do transmisji.

Następnie przeprowadziliśmy identyczne symulacje ale z włączonym efektem progowym na wartość równą 1. Po zmianie tego parametru, wzrasta przepływność oraz wartość ruchu w kanale. Wartość ulega także wraz ze wzrostem zwiększania opóźnienia średniego pakietów. W kolejnych pomiarach był zwiększany poziom progu, okazuje się, że wraz zwiększaniem progu, parametry ulęgają zmniejszeniu. To ćwiczenie jest intuicyjnym pomiarem ze względu, że terminale które nadają z mocą mniejsza niż wartość progowa, będą wykluczane z możliwości transmisji. Protokół może być skuteczny gdy będzie odpowiednio dużo stacji nadających z duża mocą. (to z porównaniu moją tabelą)

Opóźnienie średnie na drodze propagacji dla protokołów CSMA oraz ISMA było ostatnim punktem symulacji. Opóźnienie na drodze propagacji zostało zwiekszane 10-krotnie, co powodowało znacznym zmniejszeniem przepływności bo z wartości 0,82 na 0,52 przy protokole CSMA a przy protokole ISMA z 0,82 na 0,51. Zmniejszyła się także wartość oferowanego ruchu w kanale około 3 krotnie przy pierwszym protokole, 5 krotnie dla protokołu ISMA. Zwiększenie wartości czasu opóźnienia na drodze propagacji dla ISMA jest związane z punktem dostępu w protokole ISMA, który odbiera dane z terminala nadającego w danym czasie a następnie za każdym razem wysyła informację o zajętości kanału do pozostałych terminali.

Wykres wpływ wartości progu na przepływność i średni czas opóźnienia pakietu

Poziom progu 10 dB