Massive deployment of diverse ultra-low power wireless devices necessitates the rapid development of communication protocols. Software Defined Radio (SDR) provides a flexible platform for deploying and evaluating real-world performance of these protocols. But SDR platform based communication systems suffer from high and unpredictable delays. There is a lack of comprehensive understanding of the characteristics of the delays experienced by these systems for new SDR platforms like LimeSDR. This knowledge gap needs to be filled in order to reduce these delays and better design protocols which can take advantage of these platforms. We design a GNU Radio based IEEE 802.15.4 experimental setup, where the data path is time-stamped at various points of interest to get a comprehensive understanding of the characteristics of the delays. Our analysis shows GNU Radio processing and LimeSDR buffering delay are the major delays in these data paths. We try to decrease the LimeSDR buffering delay by decreasing the USB transfer size but it comes at the cost of increased processing overhead. The USB transfer packet size is modified to investigate which USB transfer size provides the best balance between buffering delay and the processing overhead across two different host computers. Our experiments show that for the best-measured configuration the mean and jitter of latency decreases by 37% and 40% respectively for the host computer with higher processing resources. We also show that the throughput is not affected by these modifications. Higher processing resources help in handling higher processing overhead and can better reduce the buffering delay. / Stora installationer av heterogena extremt energisnåla trådlösa enheter ställer krav på snabb utveckling av kommunikationsprotokoll. Mjukvarubaserad radio (Software Defined Radio, SDR) tillhandahåller en flexibel plattform för att installera och utvärdera faktisk prestanda för dessa protokoll. Men SDR-baserade system har problem med stora och oförutsägbara fördröjningar. Verklig förståelse av hur dessa fördröjningar beter sig i nya plattform som LimeSDR saknas. Dessa kunskapsbrister behöver överbryggas för att kunna minska fördröjningarna och för att mer framgångsrikt kunna designa protokoll som drar nytta av de nya plattformarna. Vi skapar en försöksuppställning för IEEE 802.15.4 baserad på GNU Radio. Data som passerar systemet tidsstämplas för att ge underlag till att förstå fördröjningarnas egenskaper. Vår analys visar att fördröjningarna främst kommer från processande i GNU-radion och buffertider för LimeSDR. Vi försöker minska buffertiderna för LimeSDR genom att minska paketstorleken för USB-överföring, men det kommer till priset av ökade bearbetningskostnader. Paketstorleken för USB-överföring modifieras för att på två olika testdatorer undersöka den bästa balansen mellan buffertider och bearbetningskostnader. Våra experiment visar att för att den mest noggrant undersökta försöksuppställningen så minskar medelvärdet och jittret för fördröjningarna med 37% och 40% för testdatorn med mest beräkningskraft. Vi visar också att genomströmningen inte påverkas av dessa ändringar. Med mer beräkningskraft kan de ökade bearbetningskostnader hanteras, och buffertiderna kan förkortas mer effektivt.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-254905 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Hazra, Saptarshi |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2018:774 |
Page generated in 0.014 seconds