A primeira avaliação considera um cenário onde cada estação TR admitida pela ACU gera mensagens num intervalo periódico de 30 milisegundos (P = 30ms). Estas estações operam na mesma área de cobertura e canal de comunicação que outras 10 estações NTR que impõem dife- rentes cargas de rede (Baixa, Média e Alta).
A Figura 5.2 ilustra o atraso médio das transmissões para um número de estações TR, que varia de 1 até o máximo suportado pelo mecanismo de controlo de admissão em questão (eixo X). A primeira característica que é possível observar é a grande diferença entre o número máximo de estações admitidas pelo RT-WiFi (19 estações) e pelo HCCA (apenas 2 estações). O número reduzido de estações admitidas pelo HCCA é o reflexo das regras pessimistas implementadas pelo seu respectivo mecanismo de controlo de admissão. Com relação ao atraso médio sofrido pelas transmissões do RT-WiFi, é possível observar que este é ligeiramente menor (≈ 15ms, ou seja, metade do SI) ao apresentado pelo HCCA (≈ 17 ms).
Uma tendência semelhante à anterior pode ser observada na segunda avaliação, onde o cenário passa a considerar um período de geração de mensagens TR definido por P = 60ms (Figura 5.3). Neste caso, devido à diminuição do número de mensagens geradas por cada TS a cada segundo, houve um acréscimo no número máximo de estação que ambos os sistemas de comunicação, RT- WiFi e HCCA, são capazes de admitir.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1 2 4 6 10 14 18 19 Atraso Médio (ms)
Número de estações tempo-real HCCA (Baixa) HCCA (Média) HCCA (Alta) RT-WiFi (Baixa) RT-WiFi (Média) RT-WiFi (Alta)
Figura 5.2: Atraso médio para o cenário P = 30ms.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1 2 4 6 10 14 18 22 26 30 34 38 Atraso Médio (ms)
Número de estações tempo-real HCCA (Baixa) HCCA (Média) HCCA (Alta) RT-WiFi (Baixa) RT-WiFi (Média) RT-WiFi (Alta)
Figura 5.3: Atraso médio para o cenário P = 60ms.
No caso do RT-WiFi, o número de estações admitidas pela ACU duplicou, seguindo assim um comportamento já esperado, uma vez que o número de mensagens geradas por segundo em cada TS foi reduzido pela metade, quando comparado ao cenário anterior. O mesmo ocorreu como o HCCA, que passou a admitir 4 estações.
Tal como no caso anterior, o atraso médio sofrido pelas transmissões do RT-WiFi (≈ 30ms) é ligeiramente inferior ao apresentado pelo HCCA que, se inicia em ≈ 31ms (para 1 estação admitida) indo até ≈ 33ms (para 4 estações admitidas).
Por fim, a última avaliação realizada considera um cenário onde as estações TR têm um pe- ríodo de geração de mensagens de P = 90ms (Figura 5.4). Assim como esperado, com a dimi- nuição do número de mensagens geradas por cada TS a cada segundo, ocorreu um acréscimo no número de estações admiditas tanto pelo HCCA (que passou a admitir até 6 estações), quanto pelo RT-WiFi (que passou a admitir até 58 estações).
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1 2 4 6 10 14 18 22 26 30 34 38 42 46 50 54 58 Atraso Médio (ms)
Número de estações tempo-real HCCA (Baixa) HCCA (Média) HCCA (Alta) RT-WiFi (Baixa) RT-WiFi (Média) RT-WiFi (Alta)
Figura 5.4: Atraso médio para o cenário P = 90ms.
Seguindo a tendência dos resultados anteriores, é possível observar que o atraso médio sofrido pelas transmissões do RT-WiFi (≈ 45ms) é ligeiramente inferior ao apresentado pelo HCCA, que se inicia em ≈ 46ms (para 1 estação admitida) indo até ≈ 48ms (para 6 estações admitidas).
Para todos os resultados apresentados anteriormente, foram também avaliados os valores do respectivo desvio padrão. No entanto, devido a sua reduzida expressão (tipicamente < 5%), não foram representados graficamente. Pode-se assim, concluir que, o jitter das transmissões de ambos os sistemas de comunicação, RT-WiFi e HCCA, é considerado pequeno.
Com base na análise comparativa dos resultados, apresentados anteriormente, é possível con- cluir que o atraso médio da arquitetura RT-WiFi é quase constante e previsível (tendendo paraSI/2
tal como esperado). Além disso, seu valor não sofre variações, nem com o aumento da carga de rede imposta pelas estações NTR, nem como o aumento do número de estações TR admitidas pela arquitetura.
Este comportameto deve-se basicamente a dois factores. O primeiro é o uso do mecanismo FCR (Force Collision Resolution). Como as transmissões TR são efetuadas utilizando a fila de voz e para além disto não executam o procedimento de backoff, a sua probabilidade de aceder ao meio antes das estações NTR é maior. Desta forma é possível suportar diferentes cargas provenientes da rede NTR sem sofrer alterações significativas no atraso médio.
O segundo factor é o uso do esquema TDMA (Time Division Multiple Access). Isto evita que as estações TR concorram entre si para aceder ao meio de comunicação, permitindo assim um
aumento no número de estações TR admitidas sem sofrer variações no atraso médio das transmis- sões. Além disso, como este esquema distribui o acesso ao meio das estações TR dentro de um SI (Service Interval) e, como as estações TR foram inicializadas de forma aleatória e em momentos diferentes, isto faz com que os resultados do atraso médio tendam paraSI/2.
Na análise do atraso médio apresentado pelo HCCA, é possível observar que, tal como no RT-WiFi, este não sofre grandes variações devido ao aumento da carga de rede imposta pela rede NTR. Isto deve-se ao CFP (Contention Free Period) criado pelo seu mecanismo de polling, que bloqueia o meio de comunicação para a transmissão das mensages de tempo-real.
No entanto, este mecanismo impõe o envio de uma mensagem de autorização para que uma estação TR possa iniciar a transmissão das suas mensagens. O envio destas mensagens de autori- zação pode ser considerado um overhead que pode ser observado no comportamento ascendente do atraso médio do HCCA sempre que uma nova estação TR é admitida.
Por fim, com base na análise comparativa dos resultados apresentados, verifica-se que a ar- quitetura RT-WiFi é capaz de admitir quase 10 vezes mais estações TR que o HCCA. Esta é uma observação importante e que demonstra a escalabilidade da proposta.