Khoảng cách giữa thiết bị điều phối và mỗi thiết bị là 1 mét. Thiết bị 1 là nút thu phát chính liên tục gửi các gói dữ liệu đến thiết bị điều phối. Các thiết bị 2-4 làm nút phát lưu lượng phụ. Trong mỗi thí nghiệm đều khơng dùng cơ chế truyền lại khung và 10.000 gói dữ liệu được truyền từ thiết bị điều phối (truyền gián tiếp) và từ thiết bị 1 (truyền trực tiếp). Chế độ địa chỉ ngắn 16 bit được sử dụng cho các thử nghiệm. Ngồi ra, nếu tất cả các gói truyền thành cơng, 10.000 gói xác nhận khác sẽ được truyền để đáp ứng với từng gói dữ liệu. Thí nghiệm được thực hiện khi mạng đạt trạng thái ổn định, tức là sau khi tất cả các thiết bị kết thúc việc quét kênh và các thủ tục liên quan để tham gia PAN. Ở đây tốc độ dữ liệu, cường độ tín hiệu nhận được (RSSI), và tỷ lệ chuyển gói được xác định theo bộ thơng số được thiết lập.
3.3.2. Kết quả
Truyền dữ liệu trực tiếp và gián tiếp
Trong thí nghiệm này, tỷ lệ dữ liệu thơ được định nghĩa là
Trong đó, x = {dữ liệu, ACK, lệnh, beacon}
Nx là số lượng các gói tin truyền đối với từng loại khung, (LPPDU)x là chiều dài gói PPDU (byte) cho mỗi loại khung, Tstart và Tend là thời gian bắt đầu và kết thúc việc truyền tin.
Thí nghiệm này được thực hiện theo chế độ không beacon và việc truyền lại khung đã bị vơ hiệu hóa. Kích thước dữ liệu MSDU được thiết lập tới giá trị bằng MaxMACFrameSize (102 byte). Hình dưới cho thấy tỷ lệ dữ liệu thơ cho truyền dữ liệu trực tiếp và gián tiếp. Tốc độ dữ liệu có biến thể nhẹ với mức trung bình là 153,02 kbps đối với chuyển dữ liệu trực tiếp và 65,69 kbps đối với truyền dữ liệu gián tiếp. Theo tốc độ dữ liệu lý thuyết 250 kbps, các tỷ lệ sử dụng là 61,21% và 26,28%. Đối với truyền dữ liệu gián tiếp, tốc độ dữ liệu giảm đáng kể do tốc độ polling của các thiết bị mạng (gửi yêu cầu dữ liệu định kỳ).
Hình 3.9. Tốc độ dữ liệu truyền trực tiếp và gián tiếp trong mạng không beacon[7]
Thông số RSSI cho truyền dữ liệu trực tiếp và gián tiếp đo được với mức trung bình là -34,35 dBm và -40,87 dBm. RSSI khác nhau trong việc truyền trực tiếp và gián tiếp, điều này có thể do một số yếu tố gây ra. Ví dụ như chúng được xác định bởi hai thiết bị khác nhau, và nhiễu mơi trường có thể ảnh hưởng đến cường độ tín hiệu.
Hình 3.10. Giá trị RSSI với việc truyền trực tiếp và gián tiếp trong mạng không beacon[7]
Ảnh hưởng của cơ chế CSMA-CA
Qua CSMA-CA, các gói dữ liệu có thể khơng gửi được khi kênh truyền bận, hoặc gói bị lỗi hoặc thậm chí bị mất. Ở đây, tốc độ dữ liệu hiệu dụng được định nghĩa
Trong đó Ndata là số lượng gói dữ liệu khả dụng, và (LMSDU) data là chiều dài MSDU (tức kích cỡ tải MAC) của khung dữ liệu. Ở đây, kích thước dữ liệu MSDU được cố định là 20 byte. 10.000 gói dữ liệu được truyền từ thiết bị 1 tới thiết bị điều phối (truyền dữ liệu trực tiếp). macMaxCSMABackoffs được đặt là 4 và số mũ backoff là 3. Hình 3.9. cho thấy tốc độ dữ liệu hiệu dụng và tỷ lệ chuyển gói giữa thiết bị điều phối và thiết bị 1 trong các trường hợp số lượng thiết bị khác nhau với tải lưu lượng thay đổi (tạo ra bởi Thiết bị 2-4). Kết quả cho thấy với sự gia tăng của thiết bị, cả tốc độ dữ liệu hiệu dụng và tỷ lệ chuyển gói giảm do sự hiện diện của các va chạm và số backoff ngẫu nhiên. Hơn nữa, với tải lưu lượng lớn hơn từ các thiết bị khác, cả tốc độ dữ liệu và tỷ lệ chuyển gói đều giảm vì khả năng va chạm tăng lên.
Hình 3.11. Tốc độ dữ liệu hiệu dụng và tỉ lệ chuyển gói khi dùng CSMA-CA với tải lƣu lƣợng biến thiên trong mạng khơng beacon[7]
Ảnh hưởng của kích thước tải dữ liệu
Hình 3.10. cho thấy tốc dữ liệu hiệu dụng và tỷ lệ chuyển gói giữa thiết bị điều phối và thiết bị 1 ứng với thử nghiệm dùng số thiết bị khác nhau với kích thước tải dữ liệu (MSDU) khác nhau. Tải lưu lượng được tạo ra bởi thiết bị 2-4 được đặt cố định là 100 kbps. Tương tự, 10.000 gói dữ liệu được truyền từ thiết bị 1 tới thiết bị điều phối (truyền dữ liệu trực tiếp).
Kết quả cho thấy khi kích thước tải tăng lên, tốc độ dữ liệu cũng tăng do ảnh hưởng của phần tiêu đề giảm nên dẫn đến hiệu quả mã hóa dữ liệu tăng lên. Mặt khác, tỷ lệ chuyển gói chỉ thay đổi nhẹ khi tải dữ liệu biến đổi. Tỷ lệ này đối với tải 102-byte là thấp nhất khi 4 thiết bị tạo ra lưu lượng tải. Điều
này là do khi số lượng thiết bị tăng lên, kích thước gói tin lớn sẽ có nhiều khả năng va chạm hơn và dễ bị phá hủy.
Hình 3.12. Tốc độ dữ liệu hiệu dụng và tỉ lệ chuyển gói khi dùng CSMA-CA với kích thƣớc tải dữ liệu biến thiên trong mạng không beacon[7]
Ảnh hưởng của chế độ cho phép Beacon
Trong thí nghiệm này, thiết bị 1 liên tục gửi gói dữ liệu cho thiết bị điều phối. Kích thước MPDU beacon và kích thước dữ liệu MSDU được đặt cố định là 16 và 20 byte. Tương tự, 10.000 gói dữ liệu được truyền (trực tiếp). Khi BO thay đổi, giá trị BO và SO đặt bằng nhau, dẫn đến chu kỳ hoạt động 100% (tức là thời gian siêu khung hoạt động bằng với khoảng beacon). Hình 3.11. cho thấy tốc độ dữ liệu hiệu dụng giữa thiết bị điều phối và thiết bị 1 với giá trị BO khác nhau. Kết quả cho thấy, khi BO tăng, tốc độ dữ liệu cũng tăng lên. BO bằng 15 ứng với chế độ không beacon. Như vậy, ta thấy các mạng khơng cho phép beacon sẽ có tốc độ dữ liệu lớn hơn mạng cho phép beacon. Ngoài ra, BO nhỏ hơn dẫn đến chu kỳ beacon ngắn, nó có thể dẫn đến hiệu ứng "bão beacon" và do đó làm giảm tốc độ dữ liệu.
Ngồi ra, một thí nghiệm truyền dữ liệu gián tiếp được tiến hành và 10.000 gói dữ liệu được truyền từ thiết bị điều phối viên đến thiết bị 1. Tác động của hiệu ứng beacon trong việc truyền dữ liệu trực tiếp và gián tiếp được thể hiện trong hình 3.11.
Lưu ý khi truyền dữ liệu gián tiếp, khi để BO tăng, tốc độ dữ liệu giảm (trừ BO = 15, tức là chế độ nonbeacon). Đó là vì trong việc chuyển dữ liệu gián tiếp, thiết bị phải định kỳ lắng nghe beacon và kiểm tra xem có bản tin đang chờ khơng để gửi lệnh MAC yêu cầu dữ liệu. Do đó, BO lớn hơn dẫn
chu kỳ beacon lớn, sẽ mất nhiều thời gian để thông báo cho thiết bị rằng bản tin đang chờ và tốc độ dữ liệu do đó giảm.