monitoramento de ilumina¸ c˜ ao p´ ublica
8.2.1 Dinˆ amica dos enlaces e modifica¸ c˜ oes no ECP
A dinˆamica dos enlaces de RF foi avaliada em um per´ıodo de mais de 6 meses de opera¸c˜ao da rede de testes, onde pode-se comprovar o comportamento oscilat´orio destes
CAP´ITULO 8. RESULTADOS 142 enlaces. Pode-se notar flutua¸c˜oes tanto nos valores de RSSI quanto nos valores de LQI. Estas oscila¸c˜oes de v´arios dBms s˜ao comuns e normalmente n˜ao s˜ao de r´apida dinˆamica, ou seja, uma queda ou aumento de alguns dBms pode perdurar v´arios minutos.
Ao ignorar o comportamento oscilat´orio dos enlaces, fortes preju´ızos s˜ao notados na estrutura da rede, como a flutua¸c˜ao constante de n´os pais e, consequentemente, flutua¸c˜ao constante nas profundidades atribu´ıdas. Com o intuito de reduzir a mudan¸ca constante de n´os pais, uma modifica¸c˜ao na estrutura de profundidades foi implementada. A associa¸c˜ao de profundidades proposta considera n´os confi´aveis como candidatos a n´os pais. No entanto, uma das regras que definem a confiabilidade na rede implementada ´e um enlace com pelo menos -86dBm de intensidade no sinal recebido (threshold definido com base na revis˜ao bibliogr´afica exposta na se¸c˜ao 2.4 e dados experimentais). Como verificou-se flutua¸c˜oes de enlace de diversos dBms (podendo chegar a varia¸c˜oes de at´e 15dBm para n´os est´aticos) e a sensividade t´ıpica dos r´adios ´e em torno de -95dBm, um n´o confi´avel pode facilmente se tornar n˜ao confi´avel ou at´e mesmo ficar fora de alcance.
A modifica¸c˜ao implementada foi o aumento do valor de threshold para associa¸c˜ao de n´os pais para -80dBm. Ap´os a escolha de um n´o pai para uma determinada esta¸c˜ao base, flutua¸c˜oes que levem a menores m´edias de intensidade de sinal n˜ao causar˜ao necessariamente a desconex˜ao destes n´os pais. A desconex˜ao de um pai e, consequentemente, o rearranjo das profundidades, s´o ocorre quando o n´o pai deixa de ser confi´avel. Desta forma a estrutura de profundidades da rede tornou-se mais robusta, pois as flutua¸c˜oes de enlace existentes apresentaram menor influˆencia na constru¸c˜ao dos grafos de conex˜ao de profundidade e, por consequˆencia, houve menos transientes nas conex˜oes com os n´os pais.
Na planta teste desenvolvida para a rede GPSAN, onde os n´os roteadores s˜ao rel´es fotoel´etricos distanciados de 40 a 50 metros e o alcance m´aximo obtido foi de 130 metros, a distribui¸c˜ao de profundidades geralmente atinge 2 n´os com mesma profundidade por caminho criado. Normalmente o terceiro n´o de alcance em visada direta n˜ao atinge intensidade de sinal para ser considerado o pai de um n´o, gerando a distribui¸c˜ao de profundidades apresentada na figura 8.6. Nota-se que somente um dos n´os ´e escolhido como pai dos n´os subsequentes, devido a escolha do n´o com menor profundidade e com maior RSSI. Essa distribui¸c˜ao favorece que a rede n˜ao se desconecte com flutua¸c˜oes nos enlaces, pois se um dos n´os de uma profundidade deixar de considerar seu pai confi´avel, provavelmente o n´o mais pr´oximo ao pai ainda fornecer´a caminho confi´avel para a rede. Ainda, como o threshold de confiabilidade para n´os pais ´e superior, dificilmente ocorrer˜ao casos de n´os pais n˜ao confi´aveis para seus n´os filhos.
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Figura 8.6 - Distribui¸c˜ao de profundidades normalmente obtida na planta teste da rede GPSAN e comportamento de rotas ECP com esta distribui¸c˜ao
A distribui¸c˜ao de pelo menos 2 n´os com a mesma profundidade n˜ao favorece somente os caminhos no sentido das esta¸c˜oes base. Devido ao modo de opera¸c˜ao do encaminhamento ECP, um n´o sempre procurar´a encaminhar pacotes pelo caminho de menor profundidade que forne¸ca o maior progresso em dire¸c˜ao ao destino (desde que utilizando um vizinho confi´avel). Esse modo de opera¸c˜ao distribui naturalmente a carga entre os n´os, como pode ser visto novamente na figura 8.6.
Outra dado importante obtido nos experimentos foi o comportamento dos valores de LQI, onde comprovou-se que sua utiliza¸c˜ao n˜ao ´e vi´avel como m´etrica de confiabilidade. O LQI apresenta varia¸c˜oes abruptas, ou seja, ou os valores s˜ao altos e os pacotes est˜ao sendo recebidos ou os valores s˜ao baixos e a perda de pacotes est´a elevada.
Enlaces pouco confi´aveis e alto tr´afego trazem outras dificuldades ao projeto de uma rede, sendo uma delas os pacotes replicados. Um caso bem comum de pacote replicado pode ocorrer se um pacote for recebido, mas seu reconhecimento n˜ao. Assim o n´o que transmitiu o pacote ir´a tentar retransmiti-lo, mesmo quando ele j´a est´a sendo encaminhado em dire¸c˜ao ao destino. Quando a retransmiss˜ao for realizada pelo mesmo n´o, este n´o pode verificar o identificador do pacote e descartar o pacote replicado (funcionalidade implementada na GPSAN). No entanto, em casos onde outro n´o for selecionado para encaminhar o pacote perdido, poder´a ocorrer replica¸c˜ao de pacote. Verificou-se nos experimentos que a replica¸c˜ao de pacotes n˜ao ´e comum, mas que pode aumentar em cen´arios de tr´afego excessivo. A ocorrˆencia de tais replica¸c˜oes n˜ao atinge n´ıveis prejudiciais a rede, pois ocorrem em sua maior parte entre um mesmo conjunto de n´os de origem e destino, onde o mecanismo de prote¸c˜ao que utiliza o identificador de pacote descarta o
CAP´ITULO 8. RESULTADOS 144 pacote replicado.