Chapter 3 Linux Kernel Modifications and Measurement Methodology
4.4 Conclusions
Para la realización de la simulación se tomaron los siguientes parámetros iniciales:
Punto E localizado en el poste 1.
Pérdidas comunes aproximadas: 6 dB. Aquí se recogen las pérdidas del 1er nivel de splitter de 1:2 (4.1 dB) y se contempla 1.9 dB para las pérdidas por conectores, empalmes.
2do nivel de splitter de 1:32 (17 dB de pérdidas) o de 1:16 (13.5 dB de pérdidas).
Atenuación del cable: 0.35 dB/km. Presupuesto de potencia: 28 dB.
Margen de seguridad: 3 dB.
Promedio de clientes por gabinete: 250.
Además, se realizaron varias simulaciones en el método de agrupamiento con el fin de buscar una localización de los gabinetes lo más fija posible, de lo contrario se hubiera podido constatar que, al paso de varias corridas del programa estas localizaciones hubieran variado grandemente debido al método de semillas utilizado para eventos aleatorios por MATLAB. La distribución final de usuarios con y sin conexión se puede apreciar en la siguiente figura donde se visualizan en rojo los usuarios que no tienen conexión al gabinete correspondiente:
Figura 3.6: Distribución final de los usuarios (1era simulación).
Figura 3.7: Distribución final de los usuarios (2da simulación).
Figura 3.8: Distribución final de los usuarios (3ra simulación).
Como se puede apreciar, la mayoría de los usuarios se encuentra conectada a su gabinete correspondiente y la distribución de los gabinetes es uniforme. A nivel general los resultados fueron los siguientes para 2810 usuarios en el escenario:
Simulación Usuarios sin conexión Usuarios con conexión Distancia promedio Pérdidas promedio Sp16 Sp32 Invalidados 1 434 2376 1226 m 23.43 dB 0 2376 0 2 318 2492 1078 m 23.38 dB 0 2492 0 3 430 2380 1236 m 23.43 dB 0 2380 0
Tabla 3.7: Resultados de las simulaciones para el caso de los usuarios.
Gabinetes Cantidad de usuarios Cantidad de sp16 Cantidad de sp32 Distancia hasta E (m) 1 320; 173; 162 0 10; 6; 6 598; ∞; 581 2 129; 299; 260 0 5; 10; 9 587; 695; 980 3 404; 415; 319 0 13; 13; 10 374; 417; 598 4 162; 344; 129 0 6; 11; 5 581; 528; ∞ 5 272; 87; 397 0 9; 3; 13 ∞; 1043; 374
6 116; 24; 286 0 3; 1; 9 727; 1287; 472 7 297; 111; 200 0 10; 4; 7 1565; 506; 1496 8 240; 331; 237 0 8; 11; 8 199; 598; 199 9 259; 375; 306 0 9; 12; 10 980; 905; 1565 10 200; 317; 116 0 7; 10; 3 1496; 222; 727 11 129; 135; 129 0 5; 5; 5 ∞; ∞ ; 587 12 282; 199; 269 0 9; 7; 9 472; 1496; ∞
Tabla 3.8: Resultados de las simulaciones para el caso de los gabinetes. Estas tablas, en un primer acercamiento, muestran puntos positivos a favor del modelo como son que no hay usuarios invalidados por presupuesto de potencia y que los usuarios se distribuyen uniformemente entre los gabinetes. De hecho, las pérdidas promedio estuvieron 1.6 dB por debajo del margen de seguridad establecido (28-3 dB), lo cual entra en correspondencia con la previsión de que en Cuba las ciudades son pequeñas y que las consideraciones de potencia se toman sólo en zonas rurales aisladas.
El área de cobertura promedio de la OLT para éste caso no sobrepasa el kilómetro y medio de cableado. Sin embargo, se dispone de 1.6 dB para realizar la posible conexión a usuarios más lejanos, por lo que ésta área de cobertura pudiera ser incluso mayor. De esta manera, si 1.230 km de cableado introducen 0.43 dB de pérdidas (0.35 dB/km), entonces la distancia de cableado que introduce 0.43 dB + 1.6 dB = 2.03 dB de pérdidas viene dada por la ecuación:
1.230 𝑘𝑚
0.43 𝑑𝐵 =
𝐴 2.03 𝑑𝐵
Donde A = 5.807 km, la cual es la máxima distancia a la que puede estar un usuario de la OLT y no excederse del margen de seguridad antes establecido.
Sin embargo, el hecho de que entre el 11% y el 15% de los usuarios se encuentren sin conexión con su gabinete correspondiente y que en cada simulación haya dos gabinetes sin conexión con el punto E indica que hay
problemas con el algoritmo de Dijkstra a la hora de encontrar el camino. Además, en las figuras se puede apreciar que hay usuarios sin conexión que se encuentran muy cercanos físicamente al gabinete correspondiente, por lo que no deberían tener problemas para encontrar un camino hasta él.
Para hallar las causas de este conflicto se decidió visualizar la topología de los nodos de interconexión en MATLAB y así verificar que no hubiera problemas con la continuidad. Para ello se tomó la matriz de la tabla 3.2 y se representó como un objeto con la función:
view(biograph(topologia))
Un objeto es una estructura representada en MATLAB que contiene datos genéricos interconectados y se usa para implementar un grafo direccionado. A continuación se muestra el resultado en la siguiente figura:
Figura 3.9: Objeto creado por MATLAB a partir de la topología de interconexión de la tabla 3.2 (fragmento).
Como se puede apreciar, en la figura se encuentra la topología de interconexión (izquierda en dirección descendente) donde están representados todos los pares
de nodos que presentan conexión y los nodos que no están contemplados en la topología (parte superior en dirección derecha). Las saetas indican que la figura original era más grande pero se tomó un fragmento para poder apreciar mejor este conflicto. La cantidad de nodos que no están interconectados con la topología es significativamente grande, lo cual demuestra imperfecciones en los datos importados debido a que no es normal que haya tantos nodos sin conexión con otros nodos.
Para el caso de las simulaciones se constató que los gabinetes que no podían encontrar un camino a través del cableado hasta el punto E era porque se habían situado en la base de postes que no estaban contemplados en la topología (postes aislados). Por ejemplo, para el caso de la primera simulación, los gabinetes 5 (poste 1296) y 11 (poste 526) presentaban estas características.
Si a la hora de posicionar un gabinete mediante el método k-means antes mencionado, éste se asigna a uno de los nodos que no presentan conexión con ningún otro nodo, está claro que el algoritmo de Dijkstra no podrá encontrar ningún camino hasta el punto E; y lo mismo sucede para los usuarios que pertenezcan a la sub área definida por ese gabinete. Por otra parte, si un usuario queda asignado a un nodo que no está representado en la topología, no encontrará un camino al gabinete correspondiente aún si éste sí está contemplado en la interconexión.