Eine Analyse der Auswirkungen der Paketfragmentierung im LPWAN

Abstrakt

Die Fragmentierung von Paketen wurde in der Literatur meist im Zusammenhang mit der Aufteilung von Daten, die nicht in einen Rahmen passen, behandelt. Sie hat in der IoT-Gemeinschaft Aufmerksamkeit erregt, nachdem die 6LoWPAN-Arbeitsgruppe der IETF damit begonnen hat, die Fragmentierungsheader zu untersuchen, damit IPv6 1280 B MTU über IEEE 802.15.4-Netzwerke gesendet werden kann, die eine 127 B MTU unterstützen. In diesem Papier wurde, in Anlehnung an einige der kürzlich von der IETF LPWAN WG eingeschlagenen Richtungen, eine Analyse der Paketfragmentierung in LPWANs durchgeführt. Ziel ist es, die Auswirkungen des Versendens von Daten in kleineren Fragmenten unter Berücksichtigung der Einschränkungen industrieller Duty-Cycle-Netzwerke zu ermitteln. Die analysierten Parameter waren der Energieverbrauch, der Durchsatz, der Goodput und die End-to-End-Verzögerung, die durch die Fragmentierung entstehen. Die Ergebnisse unserer Analyse zeigen, dass die Fragmentierung von Paketen die Zuverlässigkeit der Kommunikation in Netzen mit eingeschränktem Dienstzyklus erhöhen kann. Dies ist vor allem bei der Verdichtung des Netzes von Bedeutung. Wir haben relevante Auswirkungen auf den Energieverbrauch und die zusätzliche Latenzzeit beobachtet und festgestellt, dass Bestätigungen vom Gateway/Sink erforderlich sind, um einige der durch die Fragmentierung entstehenden Vorteile nutzen zu können.