ALOHA - ćwiczenia

Wprowadzenie

Niniejsza lekcja składa się z czterech ćwiczeń dotyczących protokołu ALOHA. Celem ćwiczeń jest zbadanie i porównanie wybranych parametrów systemu telekomunikacyjnego używającego protokołu ALOHA, przy użyciu apletów prezentowanych w lekcji trzeciej.

Tematy ćwiczeń są następujące:

  1. Badanie wpływu wielkości okna opóźnienia retransmisji pakietów (CWmax) na parametry systemu Aloha.
    Ćwiczenie wymaga przeprowadzenia symulacji systemu Aloha dla trzech wielkości okna retransmisji: CWmax =10, 40 i 80 jednostek czasu.
  2. Porównanie parametrów systemów stosujących trzy różne realizacje protokołu Aloha zaimplementowane w aplecie.
    Ćwiczenie wymaga przeprowadzenia symulacji trzech wersji systemu Aloha zrealizowanych w aplecie, (Aloha 1/2/3) przy stałej wielkości okna retransmisji CWmax=40 jednostek czasu.
  3. Porównanie parametrów systemów Aloha i szczelinowa Aloha.
    Ćwiczenie wymaga przeprowadzenia symulacji systemów Aloha i szczelinowa Aloha, przy stałej wielkości okna retransmisji (CWmax=40 jednostek czasu).
  4. Porównanie parametrów systemu szczelinowa Aloha stosującego stałe okno retransmisji z systemem szczelinowa Aloha stosującym rosnące wykładniczo okno retransmisji.

Wszystkie symulacje należy przeprowadzić przy użyciu apletów, które były prezentowane w lekcji 3 z tą różnicą, że teraz aplety będą uruchamiane z losową wartością początkową generatorów (w lekcji 3 aplety uruchamiane były zawsze z taką samą wartością początkową generatorów).

Poniżej przedstawiono kilka wskazówek, które ułatwią przeprowadzenie ćwiczeń.

Przed wykonaniem każdej symulacji należy:

  1. Ustawić parametry systemu w oknie Ustawienia (Typ protokołu: Aloha 1/2/3 i Okno opóźnienia: stałe/binarne wykładnicze).
  2. Ustawić liczbę symulowanych jednostek czasu. Im większa jest ta liczba tym bardziej wiarygodny wynik. Sugerowana wartość: 1 mln jednostek czasu.

W celu zbadania systemu będącego przedmiotem ćwiczenia należy wielokrotnie powtórzyć symulację, zmieniając natężenie ruchu w systemie. Sprowadza się to do wielokrotnego powtórzenia następujących kroków:

  1. Wykonanie operacji Restart (przycisk Restart).
  2. Wprowadzenie żądanej wartości natężenia ruchu dla każdego użytkownika działającego w systemie (okno Natężenie ruchu).
  3. Uruchomienie symulacji (przycisk ).
  4. Odczytanie wyników symulacji (okno Wyniki symulacji).

Większość symulacji ma na celu wyznaczenie badanego parametru systemu (średnie opóźnienie, przepływność, stopa strat) w funkcji ruchu oferowanego w kanale. Należy pamiętać, że ruch oferowany w kanale (okno Wyniki symulacji: Całkowity ruch) ma z reguły większą wartość niż ruch zadeklarowany, wyświetlany w oknie: Informacje o systemie: Zadeklarowany ruch. Wynika to z faktu, że na ruch oferowany w kanale składają się zarówno nowo generowane pakiety jak i retransmitowane pakiety.

Wyniki symulacji wygodnie jest umieszczać w poniższej tabeli:

Tabela 4.1 Wzór tabeli w której gromadzone są wyniki symulacji

Natężenie ruchu/ użytkownik Zadeklarowany ruch Wyniki symulacji
Ruch Średnie opóźnienie Przepływność Stopa strat
Całkowity Nowe Retransmitowane
1 2 3 4 5 6 7 8
... ... ... ... ... ... ... ...

Kolumna 1 zawiera informację o ruchu generowanym przez pojedynczego użytkownika (zakładamy, że wszyscy użytkownicy generują taki sam ruch). Kolumnę tę wyróżniono kolorem niebieskim, ponieważ wpisywane w niej wartości ustala student wykonujący symulację. Pozostałe kolumny tabeli wypełniane są na podstawie wyników symulacji odczytanych z apletu.
Kolumna 2 zawiera informację o całkowitym ruchu zadeklarowanym w systemie. Stanowi on sumę ruchu generowanego przez wszystkich użytkowników pracujących w systemie. Wartość tę można odczytać w oknie Informacje o systemie.
Kolumny 3 - 8 zawierają wyniki symulacji odczytane z okna Wyniki symulacji .