Resultados

A Figura 4.4 mostra os resultados de taxa de entrega, que é dada pelo número de pacotes entregues dividido pelo número de pacotes gerados no nó fonte. Esta métrica é um indicativo do nível de aproveitamento das oportunidades disponíveis para o encaminhamento de pacotes.

Comparando-se o desempenho das diferentes soluções de roteamento na

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

3 6 9 12 15

Taxa de Entrega

Pares de Primários por Canal SR−EQUAL

SR−DISP SAMER RoAD

(a) 5 canais;µon= 1s; µof f= 1s.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

1 2 3 4 5

Taxa de Entrega

Número de Canais SR−EQUAL SR−DISP SAMER RoAD

(b) 15 primários; µon= 1s;µof f = 5s.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

0 1 2 3 4 5 6 7

Taxa de Entrega

µ_off

SR−EQUAL SR−DISP SAMER RoAD

(c) 5 canais; 15 primários;µon= 1s.

Figura 4.4: Taxa de entrega de pacotes

Figura 4.4, percebe-se uma nítida vantagem do protocolo RoAD sobre os demais.

O fraco desempenho do SR-EQUAL é fruto do uso da rota com menor numero de saltos, que pode sofrer influência de diversos primários, o que diminui a quantidade de tempo que a rota permanece disponível. Pelo mesmo motivo, justifica-se o de-sempenho do SAMER. Apesar de escolher próximos saltos usando uma métrica que considera a disponibilidade dos enlaces, esta escolha é restrita aos caminhos de uma malha de encaminhamento formada por rotas que tem o objetivo de não se distanciar da rota mais curta [27]. O protocolo RoAD foi o que obteve melhor desempenho, seguido pelo protocolo SR-DISP, justamente porque estas soluções utilizam a rota com maior disponibilidade para o encaminhamento dos pacotes. Em cenários onde a influência dos primários é heterogênea, independente do número de saltos, a mel-hor rota é aquela mais disponível, ou seja, que não passa por regiões com muitos primários. Também por isso, pode-se explicar os ganhos de desempenho do RoAD.

A rota principal utilizada por este protocolo já é a mesma rota utilizada no caso do SR-DISP. Além disso, é interessante notar que os ganhos de desempenho na taxa

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

3 6 9 12 15

Atraso Médio (seg)

Pares de Primários por Canal SR−EQUAL

SR−DISP SAMER RoAD

(a) 5 canais;µon= 1s; µof f= 1s.

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

1 2 3 4 5

Atraso Médio (seg)

Número de Canais SR−EQUAL SR−DISP SAMER RoAD

(b) 15 primários; µon= 1s;µof f = 5s.

0 5 10 15 20 25

0 1 2 3 4 5 6 7

Atraso Médio (seg)

µ_off

SR−EQUAL SR−DISP SAMER RoAD

(c) 5 canais; 15 primários;µon= 1s.

Figura 4.5: Atraso médio fim-a-fim

de entrega deste protocolo sobre o SR-DISP são oriundos do algoritmo DCA. Este resultado comprova que é vantajoso escolher caminhos alternativos quando a rota principal fica temporariamente indisponível. Como a rota alternativa pode passar por regiões sobre a influência de outros primários, de maneira geral, o nível de disponibilidade entre a fonte e o destino será superior e fornecerá melhor taxa de entrega.

Ainda na Figura 4.4, pode-se perceber que em cenários com muitos primários, com poucos canais ou com atividade intensa dos primários, a taxa de entrega sofre uma redução significativa. Isto era o esperado, pois nestes cenários existe uma redução na quantidade e na duração das oportunidades de acesso à faixa licenciada.

Também nestes casos, existe maior mudança na topologia da rede, o que para o protocolo RoAD representa uma maior quantidade de mudanças de rota e execuções do algoritmo DCA. Entretanto, até mesmo estes cenários mais desafiadores não tornam a taxa de entrega do protocolo RoAD pior que o desempenho dos demais mecanismos avaliados.

0 1 2 3 4 5 6

3 6 9 12 15

Variação do Atraso (seg)

Pares de Primários por Canal SR−EQUAL

SR−DISP SAMER RoAD

(a) 5 canais;µon= 1s; µof f= 1s.

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

1 2 3 4 5

Variação do Atraso (seg)

Número de Canais SR−EQUAL SR−DISP SAMER RoAD

(b) 15 primários; µon= 1s;µof f = 5s.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 1 2 3 4 5 6 7

Variação do Atraso (seg)

µ_off

SR−EQUAL SR−DISP SAMER RoAD

(c) 5 canais; 15 primários;µon= 1s.

Figura 4.6: Variação do atraso (Jitter)

A Figura 4.5 mostra os resultados para o atraso médio na entrega dos pacotes.

O atraso na entrega de pacotes é o tempo total transcorrido da geração do pacote até o seu recebimento na aplicação do nó de destino. O aumento do atraso indica o uso de caminhos longos ou esperas em filas devido a contenção no encaminhamento.

Para os resultados desta métrica, percebe-se novamente que o RoAD é o protocolo que fornece melhor desempenho. Este é um resultado interessante que mostra que o RoAD consegue atingir maiores taxas de entrega sem comprometer o atraso. Ou seja, nos cenários avaliados, as frequentes mudanças de rota devido à indisponi-bilidade da rota principal e à escolha de caminhos alternativos, não causam um impacto determinante no atraso dos pacotes. Isto apenas reforça a ideia de que a es-colha de rotas alternativas aumenta a disponibilidade do caminho, caso contrário, o atraso seria afetado pelo enfileiramento de pacotes em caminhos alternativos menos disponíveis.

A Figura 4.6 apresenta os resultados para o jitter médio. O jitter é a diferença de atraso entre os pacotes consecutivos, que indica possíveis instabilidades no

en-caminhamento dos pacotes. Nesta métrica, o RoAD não apresentou os melhores resultados. Este desempenho se justifica, pois o RoAD sempre tenta encaminhar pacotes por caminhos alternativos potencialmente disponíveis, o que faz os pacotes seguirem por diferentes caminhos, ocasionando diferentes atrasos na chegada de pa-cotes consecutivos. Entretanto, o desempenho do RoAD fica apenas um pouco pior que o desempenho do SR-DISP. Isto ocorre, pois o caminho utilizado pelo SR-DISP quase não muda durante toda a simulação.

Outra observação a respeito dos resultados são os grandes intervalos de confiança do atraso e dojitterem cenários com poucos canais, muitos primários, ou padrão de atividade intensa (Figuras 4.5 e 4.6). A explicação para a alta variação de resultados nestes cenários está na baixa taxa de entrega (vide Figura 4.4). Apenas poucos pacotes chegam ao destino devido à alta indisponibilidade das rotas escolhidas. Estas baixas quantidades de amostras aliadas à grande diferença nos seus atrasos fazem com que os valores médios de atraso e jitter sejam muito diferentes de um cenário para o outro, gerando os grandes intervalos de confiança. Em alguns casos, como os cenários com µ_{of f} = 0.5 segundos na Figura 4.6(c), a quantidade de pacotes entregues foi tão baixa, menos de 30, que seu resultado foi omitido nos gráficos devido à baixa representatividade.

Para avaliar o impacto da escolha do parâmetroN no desempenho do protocolo SAMER, foram repetidas algumas simulações já apresentadas deste protocolo uti-lizando valores deN igual à 1 e 2 (SAMER1 e SAMER2 nos gráficos). A Figura 4.7 apresenta os resultados de taxa de entrega, atraso médio e jitter em função do número de canais, em cenários com 15 pares de primários por canal, µ_on = 1 se-gundo e µ_{of f} = 5 segundos. De acordo com estes resultados, pode-se perceber que o aumento do parâmetro N melhora o desempenho do protocolo, mas, pelo menos nos resultados de taxa de entrega e atraso médio, o protocolo RoAD continua apre-sentando um desempenho superior. Além disso, o custo computacional do algoritmo SPF modificado para calcular as múltiplas rotas da malha de encaminhamento do SAMER que foi implementado no simulador cresce quase que exponencialmente com o aumento do parâmetro N. Isto torna inviável a realização de experimentos com valores deN muito altos.