En las siguientes líneas presentamos los resultados de las pruebas
Realizadas donde se varía el retardo máximo que puede
experimentar un paquete desde que se recibe en la capa MAC para
transmitir hasta que se confirma su recepción correctamente. Estas
pruebas justifican su sentido en aplicaciones como la VoIP, donde
un paquete que ha llegado retrasado por diferentes retransmisiones
provoca únicamente efectos negativos en el funcionamiento general
del sistema, ya que la información no es útil para el servicio y se han
empleado recursos innecesarios en la (re)transmisión del paquete.
En las pruebas realizadas se han escogido tiempos de expiración de
60, 80, 100 ms, determinadas por recomendaciones [10] para
prestar correctamente el servicio conversacional.
3.5.1 Variación de la BLER/SDU Error ratio.
Los resultados siguientes presentan los efectos observados en el
error global del sistema, el cual engloba errores por transmisiones
erróneas, errores por descarte de paquetes, por expiración del
timeout y por los paquetes descartados por no recibir el ACK dentro
del tiempo fijado.
En la siguiente gráfica se identifica una región [5-25] usuarios donde
el SDU error ratio se mantiene muy parecido en las pruebas
realizadas con los diferentes timeouts. Este efecto es debido a la
baja carga del sistema para este tramo de usuarios.
En el tramo comprendido entre [25-45] usuarios podemos encontrar
Pequeñas diferencias entre todos los valores siendo estas
diferencias no superiores a un 2% en ningún caso. En los valores
alrededor de 45 usuarios las rectas vuelven a unirse, concluyendo
que las diferencias observadas en los experimentos revelan una
inexistencia de correlación entre temporizador de expiración y su
efecto asociado en el SDU error ratio.
Fig. 3.9 SDU error ratio (Uplink) en función de diferentes TimeOuts
Por el contrario, en el Downlink sí experimentamos una diferencia
entre la tasa de error observado frente el temporizador escogido. En
este caso el efecto de descartar más paquetes debidos a un
temporizador más agresivo (60 ms) repercute en un ligero aumento
(0,2 %) en el SDU error ratio.
Fig. 3.10 SDU error ratio (Downlink) en función de diferentes TimeOuts
3.5.2 Delays experimentados.
Como objetivo final de las pruebas realizadas con los diferentes
timeouts se pretende disminuir el retardo medio que experimenta un
paquete en el simulador, a la vez que se descartan los paquetes en
el caso de que el timeout expire y la información contenida por el
paquete no sea de utilidad para la aplicación. Enfocado con este
objetivo presentamos las siguientes gráficas que nos reflejan el
retardo sufrido por los paquetes del sistema.
Observando en la gráfica ( Fig. 3.11 ) se verifica la existencia de una
Diferencia en el comportamiento cuando el canal es simulado con
retardos de 60 ms respecto a retardos de 80 o 100 ms. Con retardos
de 60 ms el valor medio del retardo se sitúa en valores cercanos a
30ms, con una incerteza de +-3 ms, siendo este independiente del
número de usuarios en el sistema.
Fig. 3.11 Delay (Uplink) experimentado en función del número de usuarios
Por el contrario podemos observar como en la componente del
Uplink no podemos observar diferencias apreciables entre el retardo
experimentado por paquetes con un tiempo de expiración de 80 ms
y paquetes con un tiempo de expiración de 100 ms. Estos resultados
pueden venir condicionados por una baja probabilidad de que un
paquete experimente más de 2 retransmisiones, lo que provoca que
los timeouts medios de 80 y 100 sean muy semejantes.
Los resultados obtenidos en el Downlink rebelan la tendencia ya
experimentada en el Uplink, a diferencia de los valores que se
mantiene totalmente constantes en indecencia del número de
usuarios.
Fig. 3.12 Retardo (Downlink) experimentado en función del número de
usuarios.
Otro de los aspectos a cuidar en el entorno es la carga de las
estaciones base, y asegurarnos que la variación de temporizador no
influye de forma alarmante en la carga de la estación de base, por lo
que se pasa a presentar comentarios de los gráficos obtenidos.
Los valores de carga observados en la gráfica ( Fig. 3.13 ) para las
Tres pruebas realizadas, tienen una tendencia creciente a medida
que se añaden usuarios al sistema. Partiendo desde valores de
carga bajas, 5 usuarios, observamos pequeñas fluctuaciones
alrededor de un factor absoluto de un 0,1.
Estos resultados confirman la viabilidad de implementar una solución
donde los paquetes tengan un tiempo de expiración, ya que la
variación de este retardo supone una variación de carga razonable
Fig. 3.13 Factor de carga (Uplink) experimentado por la estación base.
Al igual que se observaba en el apartado anterior la carga
experimentada en el sentido Downlink es notablemente inferior a la
del Uplink, experimentando valores entre el 0,02 y el 0,25. Los
valores obtenidos, como se puede apreciar a continuación, apenas
experimentan una variación en la carga de la estación base, siendo
la diferencia entre los valores obtenidos en las distintas
configuraciones inferiores a un 0,05.
Fig. 3.14 Factor de carga (Downlink) experimentado por la estación base.
Otra de las variables mostradas para indicar el efecto de las
Configuraciones con diferentes tiempos de expiración es el número
de paquetes que se han descartado a consecuencia de la expiración
del temporizador configurado.
Los valores mostrados en la Fig. 3.15 muestra una tendencia
creciente repartida por dos rectas comprendidas entre los 5-25
usuarios y entre los 25-45 usuarios.
La primera franja comprende una zona donde el sistema no sufre la
congestión, pudiendo servir los paquetes normalmente y cumpliendo
los tiempos especificados, generando una tasa de descarte de
paquetes con valores porcentuales bajos, no superiores al 2 %.
Por el contrario la media de descarte de paquetes por expiración
empieza a coger relevancia cuando en el sistema se añaden entre
25 y 45 usuarios, tomando una pendiente creciente
aproximadamente un 1% cada 5 usuarios, tomando valores de un
7,5 % con simulaciones de 45 usuarios en el sistema.
Destacar que los paquetes descartados no suponen una pérdida de
Calidad para la aplicación que se está sirviendo, ya que el retardo
sufrido por los paquetes provoca un descarte de la información en el
destino ya que ha expirado el tiempo en que se tiene que presentar
dicha información. Otro de los aspectos que mejora el sistema es la
mejora del uso del canal radio, ya que si un paquete expira no se
transmite y por lo tanto no se consumen los recursos radio
asignados a tal.
Fig. 3.15 Porcentaje de paquetes descartados (Uplink) por expiración del
TimeOut.
En el sentido downlink, al ser la estación base el único elemento que
Transmite en dicho sentido y careciendo así de una buena parte de
interferencias, los valores obtenidos de paquetes descartados son
menores, tomando cuantías constantes entre el 0,8 y el 1%.
Remarcar que los valores son prácticamente iguales para
experimentos realizados con valores de 80 y 100 ms de timeout,
siendo ligeramente superior para el caso de un tiempo de expiración
de 60 ms.
Fig. 3.16 Porcentaje de paquetes descartados (Downlink) por expiración del
TimeOut.
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