Performance Metrics

Performance Metrics Given   the   wide   range   of   protocols   that   have   been   proposed,   it   is   necessary   tounderstand   the   metrics   that   are   used   to   compare   the   MAC   protocols.   Delay,throughput, fairness, support for multimedia, and stability are the widely used metricsto compare MAC protocols. Robustness against fading and battery power consumptionare additional metrics used to compare wireless MAC protocols. Following is a briefdiscussion of these metrics.  Delay  Throughput  Fairness  Stability  Robustness against Channel Fading  Power Consumption  Support for Multimedia Delay: Delay is defined as the average time spent by a packet in the MAC queue, i.e., from theinstant it is enqueued till its transmission is complete. Delay is a function of protocoland   traffic   characteristics.   Therefore,   when   comparing   protocols,   it   is   necessary   tocompare them based on the same traffic parameters. Throughput: Throughput is the fraction of the channel capacity used for data transmission. A MACprotocol's objective is to maximize the throughput while minimizing the access delay.If the average message size is P bits, the average time to transfer a single packet is Tsecs, and C b/s is the capacity of the channel, then the throughput γ given by γ =P/TC. Fairness:  A   MAC   protocol   is   fair   if   it   does   not   exhibit   preference   to   any   single   node   whenmultiple nodes are trying to access the channel. This results in fair sharing of thebandwidth.   This   definition   can   be   biased   when   traffic   with   different   priorities   ishandled.   When  multimedia   traffic  is  supported,  fairness   is defined   as be  enable  todistribute bandwidth in proportion to their allocation. Stability: Due to overhead in the protocol, the system may be able to handle sustained sourceloads that are much smaller than the maximum transmission capacity of the channel.A stable system can handle instantaneous loads that are greater than the maximumsustained load when the long-term offered load is less than the maximum. Robustness against Channel Fading:

The wireless channel is time-varying and error-prone. Channel fading can make thelink between two nodes unusable for short periods of time. Such link failures shouldnot result in unstable behavior. Power Consumption: Most   wireless   devices   have   limited   battery   power.   Hence,   it   is   important   for   MACprotocols to conserve power and provide some power saving features. Support for Multimedia: With the convergence of voice, video, and data networks, it is now necessary for MACprotocols to support multimedia traffic Protocols require mechanisms to treat packetsfrom various applications based on their delay constraints. Two common methods areaccess   priorities   and   scheduling-   Access   priorities   provide   differentiated   service   byallowing certain nodes to get access to the network services with a higher probabilitythan others. Scheduling can give delay and jitter guarantees.