I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s     Vo l. 8 ,   No . 1 Ma r ch   201 9 ,   p p .   3 6 ~5 0   I SS N:  2 089 - 4 864 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j r es.v 8 . i1 . p p 36 - 5 0     36       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JR E S /in d ex   Perf o r m a nce  eva lua tion o e m be dd ed et h erne a nd  C o ntroller   Area Ne tw o rk   ( C AN i n real  ti m e   c o ntrol    co m m uni ca tion s y ste m       Chin g   Chia   L eo ng ,   M o ha m a d   K ha iri  I s ha k   S c h o o o f   El e c tri c a a n d   El e c tro n i c   En g in e e rin g ,   E n g in e e rin g   Ca m p u s,  Un iv e rsiti S a in s   M a lay sia M a l a y sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   5 , 2 018   R ev i s ed   J an   2 7 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   Feb   9 ,   2 0 1 9       Re a l - ti m e   c o m m u n ica ti o n   is  i m p o rtan in   c o n tro n e tw o rk .   In   re a l - ti m e   c o m m u n ica ti o n ,   m e ss a g e   n e e d   to   b e   d e li v e re d   f ro m   so u rc e   to   d e stin a ti o n   w it h in   sp e c if ic a ti o n .   Em b e d d e d   Et h e rn e a n d   Co n tro ll e A re a   Ne t w o rk   (CA N)  p ro to c o c a n   b e   u se d   in   c o n tro n e tw o rk   to   a c h iev e   h a rd   re a l - ti m e   c o m m u n ica ti o n .   F o e m b e d d e d   Et h e rn e p ro t o c o l,   Ca rrier  S e n se   M u lt i p le   A c c e ss   w it h   Co ll isio n   De tec ti o n   (CS M A /CD)  is  th e   m e d ia  a c c e ss   c o n tro (M A C)  u se d   to   c o n tro d a ta  tran sm issio n   b e tw e e n   n o d e in   n e tw o rk .     Ba c k - o ff   a lg o rit h m   in   CS M A /C is  u se d   to   h a n d le  p a c k e c o ll isio n a n d   re tran sm is sio n .   F o CA p ro to c o l,   it   is  c o m m u n ica ti o n   p ro to c o l   d e v e lo p e d   m a in ly   f o a u to m o ti v e   a p p li c a ti o n .   I h a p ri o rit y   a rb it ra ti o n   to   h a n d le   c o ll isio n a n d   re tran sm issio n .   In   th is  p ro jec t,   e m b e d d e d   Et h e r n e n e tw o rk   m o d e ls  a n d   CAN   n e t w o rk   m o d e ls  a re   d e v e lo p e d   a n d   si m u late d   in   M AT LAB   S im u li n k   so f t w a re .   S e v e ra b a c k - o ff   a lg o rit h m s,  w h ich   a re   Bin a r y   Ex p o n e n ti a Ba c k o ff   (BEB),   L in e a Ba c k - o ff   A lg o rit h m ,   Ex p o n e n ti a l - L in e a b a c k - o ff   A lg o rit h m   a n d   L o g a rit h m   Ba c k - o ff   A l g o rit h m   a re   p ro p o se d   a n d   im p le m e n ted   in to   Em b e d d e d   Et h e r n e n e tw o rk   m o d e t o   e v a lu a te     th e   p e rf o rm a n c e .   Bo th   e m b e d d e d   Et h e r n e a n d   CA n e tw o rk   m o d e ls  a r e   e x ten d e d   to   3   n o d e s,  1 0   n o d e s ,   a n d   1 5   n o d e to   e v a lu a te  p e rf o r m a n c e     a d if fe re n n e tw o rk   c o n d it io n .   T h e   p e rf o r m a n c e   c rit e ria  e v a l u a ted   a n d   d isc u ss e d   a re   a v e r a g e   d e la y   a n d   ji tt e o f   p a c k e ts.   T h e   re su lt sh o w   th a in   n e tw o rk   w it h   h ig h   n u m b e o n o d e s,  L in e a Ba c k - o ff   A l g o rit h m   a n d   Ex p o n e n ti a l - L in e a b a c k - o ff  A lg o rit h m   sh o w i m p ro v e m e n in   p a c k e ts  d e la y   a n d   ji t ter.  F o CA N n e tw o rk ,   th e   p a c k e ji tt e is  re lativ e l y   lo w .   K ey w o r d s :   C o m m u n ica tio n   E m b ed d ed   s y s te m   E th er n et   R ea l ti m e     Co p y rig h ©   2 0 1 9   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h a m ad   K h air i   I s h a k ,     Sch o o l o f   E lectr ical  an d   E lectr o n ic  E n g in ee r i n g ,   Un i v er s iti Sain s   Ma la y s ia,   E n g i n ee r i n g   C a m p u s ,   Nib o n g T eb al,   1 4 3 0 0 ,   P en an g ,   Ma la y s ia.   E m ail:  k h a ir iis h ak @ u s m . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   R ea l - ti m co n tr o co m m u n ica tio n   is   cr itical  in   m an y   in d u s tr ies  an d   ap p licatio n s   d u to   ex p an s io n   o f   s y s te m   p h y s ical  s et u p   an d   f u n ct io n alit y .   Fo r   i n s ta n ce ,   m ed ical  d ev ice,   au to m o tiv e   s y s te m ,   a n d   r o b o tic.   R ea l - ti m co n tr o co m m u n ic atio n   p r o v id es  ea s y   i m p le m e n tatio n   b y   r ed u ci n g   co m p le x it y   o f   w ir i n g   a n d   p r o v id es  f lex ib il it y   a n d   m ai n tai n ab ilit y   o f   s y s te m .   R ea l - ti m co n tr o co m m u n ica ti o n   h elp s   to   tr an s m it   m es s ag w i th in   s p ec if ic  b o u n d ed   ti m d ela y .   T h ap p licatio n   o f   r ea l - ti m co n tr o co m m u n icat io n   m o s tl y   f o u n d   i n   n et w o r k   s y s te m   w h e r s af et y   is   in v o lv ed .   Fo r   in s t an ce ,   An ti - lo ck   B r ak in g   S y s te m   ( A B S)  i s   o n e   o f   au to m o b ile  s a f et y   f ea t u r es t h a t h av h i g h   r eq u ir e m e n t in   f as t   r esp o n s ti m [ 1 - 3 ]   T h ch ar ac ter is tics   o f   r ea l - ti m co n tr o co m m u n icatio n   ar s m al b u f r eq u e n c y   p ac k et  tr an s m i s s io n   a m o n g   lar g n u m b er   o f   n o d es   an d   m ee th ti m cr itical  r eq u ir e m e n [ 4 ] .   Sev er al  co m m u n ica tio n   p r o to co ls   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt J   R ec o n f ig u r ab le   &   E m b ed d ed   S y s t   I SS N:  2089 - 4864       P erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o f e m b ed d ed   eth ern et  a n d   co n tr o lle r   a r ea   n etw o r k… ( C h in g   C h ia   Leo n g )   37   h av b ee n   p r o p o s ed   to   m ee t h r eq u ir e m e n o f   r ea l - ti m c o n tr o co m m u n ica tio n   s y s te m .   Fo r   in s tan ce ,   E th er   C A T ,   C o n tr o l   Net,   T T   E th er n et  a n d   C AN   o p en .   E t h er C AT   u s es  m aster   an d   s lav e   ar ch itect u r b ased   o n   o r ig in al  E t h er n et  an d   ex cl u s i v h ar d w ar is   n ee d ed .   C o n t r o lNet  u s es  to k e n - p ass i n g   ap p r o ac h   in   co n tr o l   m es s ag tr a n s m i s s io n .   T h n o d th at  h o ld   th to k en   ca n   t r an s m it  m es s ag u n til  ti m o u t.  T T E th er n et  ad d s   h ar d w ar in   E t h er n et  to   i m p le m en ti m tr i g g er ed   an d   ev en t   tr ig g er ed   tr af f ic  i n   th n et w o r k .   C u s to m   s w i tch e ar n ee d ed   f o r   n o d s y n ch r o n izatio n .   C AN   o p en   u s es  s y n ch r o n izatio n   s i g n a to   tr ig g er   n o d tr an s m is s io n   s i m u lta n eo u s l y   [ 5 - 7 ]   E th er n et   I E E E   Std   8 0 2 . 3   p u b lis h ed   i n   1 9 8 5 ,   is   a   h al f - d u p le x   p r o to co l th at  u s C ar r ier   Sen s Mu lt ip le   A cc e s s   w it h   C o llis io n   Dete ctio n   ( C SM A / C D)   as  th m ed ia  ac ce s s   co n tr o ( MA C )   to   co n tr o d ata   tr an s m is s io n   b et w ee n   n o d es  i n   n et w o r k .   B ac k - o f f   al g o r ith m   in   C SM A / C is   u s ed   to   h a n d le  p ac k et  co llis io n s   an d   r etr an s m i s s io n .   E t h er n et   h as  ad v an ta g o f   b ein g   t h lead in g   n et w o r k   tech n o lo g y   f o r   lo n g   ti m es .   T h u s ,   it is   p r ac tical  in   i m p le m en tatio n ,   e x p en d ab ilit y ,   m ain t ain ab ilit y   an d   co n f i g u r ab le.   I t is also   lo w   co s t d u to   co m m o n l y   a v ailab le   an d   s i m p le  h ar d w ar e   [ 6 ] .   Sin ce   E t h er n et  h as   m a n y   ad v an ta g e s   o n   r ea l - ti m s y s te m ,   th is   t h e s is   w i ll  i n v e s ti g ate  o n   E th er n et  a n d   C SM A/C D.   B ac k - o f f   alg o r it h m   a ls o   s t u d ied   d ee p ly   to   p r o p o s d if f er e n m o d if ied   al g o r it h m s   to   e n h an ce   th p er f o r m an ce   esp ec iall y   i n   r ea l - ti m co n tr o   co m m u n icatio n   s y s te m .   C o n tr o ller   A r ea   Net w o r k   ( C A N) ,   p r o to co in v e n ted   b y   B o s ch   in   1 9 8 6 ,   is   d eter m i n is ti c   co m m u n icatio n   p r o to co d ev elo p ed   m ai n l y   f o r   au to m o tiv ap p licatio n .   I h as  p r io r it y   ar b itra tio n   to   h an d l e   co llis io n s   a n d   r etr an s m i s s io n   [ 2 ] .   Sin ce   C A N   p r o to co is   d esig n ed   f o r   co n tr o s y s te m   s u ch   as   ca r   A B s y s te m ,   it  i s   d eter m i n is t ic  d u to   p r io r ity   a n d   h as  b o u n d ed   ti m d ela y .   C A p r o to co o n l y   n ee d   s i m p le     l ow - co s h ar d w ar to   i m p le m en t,  t h at  i s   t w i s ted   p air   w ir es   an d   r esi s to r s .   T h er ef o r e,   th i s   th e s is   a ls o   s p e n d   ef f o r t to   in v es tig a te  th p er f o r m an ce   o f   C AN  b ein g   u s a s   r ea l - ti m co m m u n icatio n   co n tr o l s y s te m .       2.   M O DE L   SI M UL A T I O N   T h s o f t w ar u s ed   i n   t h is   p r o j ec is   MA T L A B .   MA T L A B   i s   n u m er ical  co m p u ti n g   s o f t w ar e,   d ev elo p ed   b y   Ma th W o r k s   an d   h as  lo ts   o f   to o lb o x   an d   lib r ar y   r ea d y   to   u s e.   T h v er s io n   u s ed   is   MA T L A B   R 2 0 1 5 a.   Sim u li n k   is   g r ap h ical  p r o g r a m m i n g   e n v ir o n m en th at  h as  w el in te g r ati o n   w i th   M A T L A B .     I is   w ell  k n o w n   f o r   m u lt id o m ai n   s y s te m   s i m u latio n   a n d   m o d el  d e s ig n   i n   f ield   o f   au to m atio n   co n tr o an d   d ig ital  s i g n a p r o ce s s in g .   T h g r ap h ical  b lo ck   p r o g r am m i n g   to o an d   b lo ck   lib r ar y   in   Si m u li n k   ar u s ed   in te n s i v el y   to   d ev elo p   th s i m u latio n   m o d el.   Si m E v en ts   is   also   n ec es s ar y   i n   th i s   p r o j ec t.  Sim E v en ts   is     d is cr ete  ev e n s i m u latio n   t o o th at  ad d   ev e n t - b ased   s i m u latio n   en g i n a n d   b u ild i n g   b lo ck s   to   Si m u li n k .   MA T L A B ,   S i m u li n k   a n d   Si m E v e n t s   f o r m   a   p o w er f u e n v ir o n m en to   cr ea te  a   n e t w o r k   s i m u lat io n   m o d el   n ee d ed   in   th i s   p r o j ec t.   T h r esear ch   s tar t s   w it h   E t h e r n et  m o d el  d e v elo p m e n t.  T h e   in it ial  E t h er n et   m o d el  co n s i s d ef a u lt   b ac k - o f f   al g o r it h m ,   t h at  is   B E B   alg o r ith m   an d   it   h a s   o n l y   th r ee   n o d es.  T h en   e v al u atio n   an d   v al id atio n   ta k p lace   to   en s u r th e   m o d el  i s   w o r k i n g   as   i n te n d ed .   T h n e x s tep   i s   r u n   s i m u latio n   an d   co llect   d ata.     T o   c o m p ar p er f o r m a n ce   o f   d if f er en b ac k - o f f   al g o r ith m ,   t h b ac k - o f f   alg o r it h m   i n   t h m o d el  is   r ep lace d   to   lin ea r   b ac k - o f f ,   ex p o n e n tia l in ea r   b ac k - o f f ,   an d   lo g ar it h m   b ac k - o f f .   T o   s i m u late   t h e   p er f o r m a n ce   w h e h ig h er   n u m b er   o f   n o d es  ar p r esen t,  ten   n o d es  an d   f if tee n   n o d es  m o d el s   ar d e v elo p ed ,   ev alu ated ,     v alid ated   a n d   s i m u lated .   F in all y ,   w h o le  d ata   co llecte d   is   a n al y ze d   a n d   r ep o r an d   is   g en er ated .     B esid es E th er n et  m o d el,   C A N   m o d el  is   also   d ev elo p ed   u s i n g   s i m ilar   f lo w .     2 . 1 .   E m be dd ed  E t hernet   T h r ee   n o d es  E th er n et  m o d el  i s   s h o w n   i n   Fi g u r 1 .   T h er a r th r ee   i m p o r tan b lo c k s   i n   t h m o d el,   w h ic h   ar A p p licatio n ,   M AC   C o n tr o ller ,   an d   T - J u n ctio n .   Ap p licatio n   B lo ck   is   u s ed   to   m o d el  th g en er atio n   an d   co n s u m p tio n   o f   E t h er n et   d ata  p ac k et.   M AC   C o n tr o ller   b lo ck   is   u s ed   to   co n tr o t h n o d e’ s   u s e   o f   s h a r ed   ch an n el.   T - J u n ctio n   b lo ck   is   u s ed   to   co n n ec n o d to   th n et w o r k   T h er ar o th er   b lo ck s   f o r   li n k i n g   an d   ter m i n atio n   p u r p o s e,   s u c h   a s   C ab le  an d   T er m in a to r .   Fig u r e   is   o n l y   t h b as ic  E t h er n et  m o d el   w it h   3   n o d es.   T h E th er n et  m o d el  is   d e v elo p ed   in   w a y   t h at  it  ca n   b e x t en d ed .   I n   th is   p r o j ec t,  it  is   ex t en d ed   to   1 0   n o d es,   an d   1 5   n o d es.  T h ai m   is   to   ev alu ate  an d   m ea s u r th p er f o r m an ce   w h e n   n u m b er   o f   n o d es  in cr ea s es.    T h m ai n   f u n ct io n   o f   A p p licatio n   B lo ck   is   to   m o d el  th g en er atio n   an d   co n s u m p tio n   o f   E th er n e t   d ata  p ac k et.   Fig u r 2   s h o w s   t h b lo ck s   t h at  h a n d le  p ac k et  g en er atio n .   E v e n t - B ased   R an d o m   N u m b er 2   g et s   p ac k et  r ate  an d   r an d o m   s ee d   as  in p u p ar am e ter ,   th en   g en er ate s   in ter g en er atio n   ti m r an d o m l y .     T h in ter g en er atio n   ti m w ill  b u s ed   b y   T i m e - B ased   E n tit y   g en er ato r   to   g en er ate  e n tit y .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :2 0 8 9 - 4 864   I nt   J   R ec o n f i g u r ab le   &   E m b ed d ed   S y s t   V o l.  8 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 9 : 36     5 0   38       Fig u r 1 .   T h r ee   n o d es e m b ed d ed   eth er n et  m o d el           Fig u r 2 .   P ac k et  g en er atio n   b l o ck s       Set  A ttrib u te  b lo ck   s et s   at tr ib u tes   to   t h e n tit y .   Attr ib u tes   i s   n u m er ical  d ata   attac h ed   to   t h e n tit y .   T h en tit y   h er is   t h p ac k et  a n d   th e   attr ib u te s   o f   p ac k et  ar P ac k etS ize,   Ser v i ce T im e,   a n d   T im e.   Fo r   P ac k etsi ze ,   it  i s   t h s ize   o f   p ac k et  i n   b it.  E v en t - B ased   R an d o m   N u m b er 1   is   u s ed   t o   g en er ate  r a n d o m   n u m b er   o f   b it  f r o m   u n i f o r m   d is tr ib u tio n   a n d   Si g n al  L atc h   b lo ck   is   u s ed   to   w r i t to   a n d   r ea d   f r o m   m e m o r y .     I n   t h is   p r o j ec t,  th p ac k et   s ize   is   f i x ed   at  m i n i m u m ,   t h at   is   6 4   b it  f o r   co n s i s ten c y   p u r p o s e.   T h Ser v ice   T i m e   is   t h ti m n ee d ed   to   s er v ice  th p ac k e t.  T h C o m p u te  C o m m   Dela y   b lo ck   is   u s ed   to   c alcu late  t h s er v ic e   ti m u s i n g   th e   f o r m u la  i n ( 1 )                                                             ( 1 )     Dig ital  clo c k   b lo ck   is   u s ed   to   o u tp u th ti m w h e n   s o u r ce   n o d b eg in s   tr an s m itti n g   p ac k et,     th en   co n v er ted   to   ev e n s i g n a an d   s et  a s   attr ib u te  T i m i n   p ac k et.   I ts   p u r p o s i s   to   ca l cu late  t h d ela y   o f     th p ac k et,   w h e n   p ac k et  r ea ch es  th d esti n atio n   n o d e.   A f ter   attr ib u tes  o f   p ac k et  ar s et,   th p ac k et  is   s e n to   o u tp u p o r t,  w h ich   w i ll  t h en   s en d   to   M A C   C o n tr o ller   b lo ck . Fi g u r 3   s h o w s   th b lo ck s   th at  h a n d le  p ac k et   co n s u m p tio n .   T h ese  b lo ck s   m ai n   f u n c tio n   is   to   r etr iev th attr ib u te s   o f   th p ac k et  f o r   d elay   an d   j itter   ca lcu latio n .   # d   is   t h n u m b er   o f   en t ities   d ep ar ted ,   r ep r esen th n u m b er   o f   p ac k et   r ec eiv e d .   T im is   t h ti m e   w h e n   s o u r ce   n o d b eg i n s   tr a n s m itti n g   p ac k et.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt J   R ec o n f ig u r ab le   &   E m b ed d ed   S y s t   I SS N:  2089 - 4864       P erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o f e m b ed d ed   eth ern et  a n d   co n tr o lle r   a r ea   n etw o r k… ( C h in g   C h ia   Leo n g )   39       Fig u r 3 .   P ac k et  co n s u m p tio n   b lo ck s       C o m p u te  P ac k et  Dela y   b lo ck   in   th e   Fi g u r 3   is   u s ed   to   c o m p u te  d ela y .   I n   t h is   p r o j ec t ,   d ela y   i s   d ef in ed   as  ti m d if f er en ce   b et w ee n   th ti m w h en   t h s o u r ce   n o d b eg in s   tr an s m itti n g   p ac k et  an d   th ti m e   w h e n   d esti n a tio n   n o d co m p le te  r ec eiv in g   p ac k et E q u at io n   s h o w s   h o w   to   co m p u te  d ela y   o f   p ac k et,                                     ( 2 )     w h er        is   th ti m w h en   s o u r c n o d b eg in s   tr a n s m itti n g   p a ck et  a n d             is   t h t i m e   w h e n   d esti n a tio n   n o d co m p lete  r ec eiv i n g   p ac k et.   Dig ital  clo ck   b lo ck   is   u s ed   h er to   o u tp u         .   Get  A ttrib u te   b lo ck   is   u s ed   to   r etr iev th        .   T h C o m p u te   Me an   Dela y   b l o ck   is   u s ed   to   co m p u te  a v er ag d ela y .   Get  Attr ib u te  b lo c k   is   u s ed   to   r etr iev th n u m b er   o f   p ac k et  r ec eiv ed .   E q u atio n   b elo w   s h o w s   th f o r m u la  to   ca lcu la te  av er ag d ela y .                                                       ( 3 )     w h er is   t h to tal  n u m b er   o f   n o d es  an d                        is   th d ela y   o f   in d iv id u al  p ac k et.   T h C o m p u te  J itter   b lo ck   is   u s ed   to   co m p u te  j itter   o f   p ac k ets.  J itter   i s   th e   s ta n d ar d   d ev iatio n   o f   d ela y .   I s h o w s   w h et h er   d ela y   w id el y   s p r ea d   o u o r   clo s el y   d is tr ib u ted   ar o u n d   th a v er ag d elay .   T h co d b eh in d   C o m p u te  J itter   b lo ck   i s   s h o w n   in   F ig u r 4 .             Fig u r 4.   C o d o f   co m p u te  J itter   b lo ck       T h C o m p u te  J itter   b lo ck   h as  th r ee   in p u ts ,   th a ar d elay ,   av er ag d ela y   an d   n u m b er   o f   p ac k ets .     T h co d is   d ev elo p e d   ac co r d in g   to   s ta n d ar d   d ev iatio n   f o r m u la  in   E q u atio n .                                                                          ( 4 )     w h er is   th to tal  n u m b er   o f   n o d es,                   is   th d elay   o f   in d iv i d u al  p ac k et,   an d                        is   th av er ag e   d elay   o f   p ac k ets.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :2 0 8 9 - 4 864   I nt   J   R ec o n f i g u r ab le   &   E m b ed d ed   S y s t   V o l.  8 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 9 : 36     5 0   40   Fig u r 5   s h o w s   t h s tr u ctu r o f   T - J u n ctio n   b lo ck .   T h f u n ctio n   o f   T - J u n ctio n   b lo ck   is   t o   co n n ec t   n o d to   th e   n et w o r k .   T h er ar f e w   P at h   C o m b i n er   an d   R ep licate  b lo c k s .   T h p ac k et  is   d u p licated   b y   Du p licate  b lo c k .   O n p ac k e is   d ir ec ted   u p w ar d   to   M A C   C o n tr o ller   b lo ck   o f   th e   n o d e.   A n o t h er   p ac k et   is   d ir ec ted   to   C ab le  b lo ck   th en   t o   T - J u n ctio n   b lo ck   o f   o t h er   n o d es.  T h P ath   C o m b in er   an d   R ep licate  b lo ck s   ar e   co n n ec ted   in   w a y   t h at  p ac k e t f r o m   le f t sid ca n   tr a n s m it to   r ig h s id an d   v ice - v er s a.           Fig u r 5 .   Stru ct u r o f   T - J u n cti o n   b lo ck       MA C   C o n tr o ller   b lo ck   is   u s e d   to   co n tr o th n o d e’ s   u s o f   s h ar ed   c h an n el  b y   i m ita te  an d   s i m u lat e   th C SM A/C p r o to co an d   b ac k - o f f   alg o r ith m .   Ne x t,  ex p la n atio n   w il b m ad o n   h o w   t h b lo ck s   o f   M A C   C o n tr o ller   s tr u ctu r i n   Fi g u r e   6   i m itate  a n d   s i m u late  ch ar a cter is tics   a n d   b eh a v io u r s   o f   C SM A /C p r o to co l.   Fig u r 7   s h o w s   th f lo w   ch a r o f   C SM A/C p r o to co l.  T h f lo w   c h ar co n s is t s   o f   d if f er en p r o ce s s   a n d   d ec is io n   m a k i n g .   Fo r   lis te n   to   n et w o r k   p r o ce s s   an d   n e t w o r k   id le  d ec is io n   m ak in g ,   it  is   i m itated   b y   C SM A / C b l o c k   a n d   Me d i A cc ess   C o n tr o b lo ck .   Fo r   tr an s m it tin g   p ac k et  p r o ce s s ,   it  i s   i m itated   b y   T r an s m is s io n   B u f f er ,   C o n tr o an d   C o n tr o ller   b lo ck .   Fo r   co ll is io n   d etec tio n   d ec is io n   m a k i n g ,   it  is   i m itated   b y   I n f i n ite  Ser v er   b lo ck   a n d   C S MA / C b lo ck .   Fo r   B ac k - o f f   a lg o r ith m   p r o ce s s ,   it i s   i m itated   Sin g le  Ser v er   b lo ck   an d   B ac k o f f   C o n tr o ller   B lo ck .   T h ese  ar th k e y   b lo ck s   t h at  i m itate  t h C SM A/C p r o to co in   E th er n et.   Nex t,  th f u n c tio n   o f   ea c h   b lo ck   u s ed   in   M AC   C o n tr o ller   w i ll b ex p lain ed   in   o r d er .           Fig u r 6 .   Stru ct u r o f   M A C   c o n tr o ller   b lo ck   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt J   R ec o n f ig u r ab le   &   E m b ed d ed   S y s t   I SS N:  2089 - 4864       P erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o f e m b ed d ed   eth ern et  a n d   co n tr o lle r   a r ea   n etw o r k… ( C h in g   C h ia   Leo n g )   41         Fig u r 7 .   Flo w   c h ar t o f   C SM A / C p r o to co l       T h MA C   C o n tr o ller   is   d i v i d ed   to   t w o   r eg io n s ,   tr a n s m itt er   an d   r ec eiv er .   Fo r   tr an s m it ter   r eg io n ,     th f u n ctio n   is   to   tr a n s m it  t h e   p ac k et  if   th c h an n el  i s   id le.   T h er ar m a n y   b lo ck s   w o r k   t o g eth er   to   ac h iev e   th is .   Fo r   s tar ter ,   T r an s m is s i o n   B u f f er   b lo ck   s to r es  p ac k ets  f r o m   A p p licat io n   b lo ck   in   f ir s t - in - f ir s t - o u s eq u en ce .   T h T r an s m is s io n   C o n tr o b lo ck   i s   u s ed   to   allo o r   f o r b it  th ar r iv a o f   p ac k et s   f r o m   T r an s m i s s io n   B u f f er   b lo ck ,   b ased   o n   e n ab le  s ig n al.   T h en ab le  s i g n al   is   co m p u ted   f r o m   T r an s m i s s io n   B u f f er     C o n tr o ller   b lo ck .     Fig u r 8   s h o w s   t h s tr u ct u r o f   T r an s m is s io n   B u f f er   C o n tr o l ler   b lo ck .   T h o u tp u s tate  i s   t h s u m   o f   co n s ta n 1 ,   n u m b er   o f   d ep ar ted   p ac k ets  f r o m   T r an s m is s i o n   C o n tr o b lo ck ,   n u m b er   o f   p ac k et s   f ailed   to   tr an s m it,  a n d   n u m b er   o f   p ac k ets  s u cc ess   to   tr a n s m it.  I n   o t h er   w o r d s ,   T r an s m is s io n   C o n tr o b lo ck   w ill  o n l y   ac ce p th p ac k et  i f   t h e   o u tp u s ta te  w ill  b 1 ,   w h ic h   m e an   all  d ep ar ted   p ac k ets  is   co m p letel y   p r o ce s s ed ,     th p ac k ets  ei th er   f ail  o r   s u c ce s s   to   tr an s m i t.  T h ese  th r ee   b lo ck s   co n tr o th f lo w   o f   p a ck ets,  m ak in g   s u r   th p ac k et s   ar p r o ce s s ed   o n af ter   o n e.           Fig u r 8 .   Stru ct u r o f   tr an s m i s s io n   b u f f er   co n tr o ller   b lo ck     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :2 0 8 9 - 4 864   I nt   J   R ec o n f i g u r ab le   &   E m b ed d ed   S y s t   V o l.  8 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 9 : 36     5 0   42   Nex t,  Set  P r io r it y   b lo ck   s et  t h r ee   attr ib u te s   to   th e   p ac k ets ,   th at  ar e   Src A d d r ess ,   B ck o f f T im a n d   Nu m C o lli s io n .   E ac h   n o d h a s   o w n   Src A d d r ess   p r eset  m an u a ll y .   B ac k o f f T i m a n d   Nu m C o llis io n   is   s e t t o   0   in   th is   i n itial  s tag e.   P ath   C o m b in er 1   is   u s ed   to   m er g p ath ,   th at  is   ac ce p tin g   p ac k et  f r o m   t w o   i n p u p o r t.    On i n p u t   ac ce p ts   p ac k e f r o m   tr a n s m is s io n   r eg io n ,   an d   o n i n p u ac ce p t s   p ac k et   f r o m   r ec eiv er   r eg io n ,   i n   ca s o f   p ac k et  r etr an s m is s io n   w h e n   co ll is io n   o cc u r .   Sin g le  s er v er   b lo ck   p u th p ac k et  o n   h o ld   f o r   d u r atio n   o f   ti m e,   b ased   o n   v al u o f   at tr ib u te  B ck o f f T i m e.   Fo r   f ir s t   tr an s m i s s io n ,   p ac k et   f r o m   tr an s m i s s io n   r eg io n ,   B ck o f f T i m o f   t h p ac k et   w i ll  b 0 .   Fo r   r etr an s m is s io n ,   p ac k et  f r o m   r ec ei v er   r e g io n ,   B ck o f f T i m o f   t h e   p ac k et  w ill b v ar y ,   b ased   o n   b ac k - o f f   al g o r ith m .   Af ter   t h at,   Me d iu m   A cc e s s   C o n tr o b lo ck   allo w s   o r   f o r b it  t h ar r iv a o f   p ac k et   f r o m   S in g le  Ser v er   b lo ck ,   b ased   o n   r d y   s i g n al.   I f   r d y   s i g n al   is   p o s iti v e,   it  ac ce p ts   th e   p ac k et,   a n d   p u t   th e   p ac k et  o n   h o ld   i f   o th er w is e.   T h r d y   s i g n a is   c o m p u ted   f r o m   C SM A / C b lo ck .   B asicall y ,   r d y   s i g n al  w ill  b p o s itiv if   s h ar ed   ch an n el  is   id le,   a n d   n eg at iv if   s h ar ed   ch a n n el   is   b u s y .   R ep licate  b lo ck   ac ce p ts   p ac k et,   d u p licate  i t,     an d   o u tp u to   t w o   o u tp u p o r ts .   On p ac k e s e n d s   to   th T - J u n ctio n   b lo ck ,   w h ic h   d is t r ib u te  it  to   s h ar ed   ch an n el.   O n p ac k et  s e n d s   to   r ec eiv er   r eg io n ,   to   ch ec k   f o r   co llis io n ,   a n d   r etr an s m it i f   co llis io n   h ap p en .   Fo r   r ec eiv er   r eg io n ,   th f u n ct io n   is   to   ch ec k   f o r   co llis io n   a n d   r etr an s m it  u s in g   b ac k - o f f   alg o r ith m .   T h P ath   C o m b i n e2   b lo ck   is   u s ed   to   m er g p at h ,   t h at  i s   a cc ep tin g   p ac k et   f r o m   t w o   in p u p o r t.  O n i n p u t   ac ce p ts   p ac k et  f r o m   T - J u n cti o n   b lo ck   o f   th s h ar ed   ch a n n el.   On i n p u ac ce p ts   p ac k e f r o m   tr an s m it ter   r eg io n ,   to   c h ec k   f o r   co llis io n   in   h er e,   r ec ei v er   r eg io n   a n d   s en d   b ac k   to   tr an s m i tter   r e g io n   to   r etr an s m i t,    if   co llis io n   o cc u r .     Af ter   t h at,   I n f i n ite   Ser v er   b lo ck   p u t   th e   p ac k et  o n   h o ld   f o r   d u r atio n   o f   ti m e,   b ased   o n   v al u o f   attr ib u te  Ser v iceT i m e.   T h is   r e p r esen t t h t i m n ee d ed   to   s e n d   th b its   o f   p ac k et  to   th e   ch a n n el.   I n f i n ite  Ser v er   b lo ck   h as   o u tp u # n ,   n u m b e r   o f   p ac k et s   i n   t h b lo ck ,   wh ich   m ea n s   n u m b er   o f   p ac k ets  tr an s m itti n g   i n     th ch a n n el.   I f   m o r t h an   o n p ac k ets ar tr an s m it tin g   i n   th e   ch an n el,   co llis io n   o cc u r s .             Fig u r 9 .   Stru ct u r o f   C SM A/ C b lo ck       T h # n   o f   I n f i n ite  Ser v er   b lo ck   is   u s ed   b y   n e x b lo ck ,   C S MA / C b lo ck   to   co m p u te  l_ r ea d y   an d   p ck _ o k .   l_ r ea d y   tell s   w h eth er   th ch a n n el  is   id le  a n d   p ck _ o k   tells   w h et h er   co llis io n   o cc u r s .   Fi g u r 9   s h o ws   th s tr u ct u r o f   C S M A /C b lo ck .   Fo r   Dis cr ete  E v e n S u b s y s te m   b lo ck ,   t h in p u is   I _ St atu s ,   t h n u m b er   o f   p ac k et  tr an s m it tin g   i n   th c h a n n el.   I h as t w o   o u tp u t,  l_ r ea d y   an d   co llis io n   s i g n a l.    Fig u r 1 0   s h o w s   t h s tr u ct u r o f   Dis cr ete   E v e n Su b s y s te m   b lo ck .   l_ r ea d y   i s   eq u al  to   1 - l_ s tat u s .   l_ r ea d y   w i ll  b 1   o n l y   i f   n o   p ac k et  i s   tr a n s m itti n g   i n   t h ch a n n el,   an d   w i ll  b 0   o r   n eg at iv e   o th er w i s e.     T h u s ,   l_ r ea d y   tell s   w h et h er   th ch an n el  is   id le.   C o llis io n   s i g n al  i s   eq u al  to   l_ s tatu s   - 1 .   C o llis io n   s i g n al  w ill   h av r i s in g   e d g f r o m   0   t o   1 ,   w h en   l_ s tat u s ,   th n u m b er   o f   p ac k et  tr an s m itti n g   in   t h c h an n el,     ch an g f r o m   1   to   2 .   T h u s ,   co llis io n   s ig n al  cr ea tes r is i n g   ed g e   w h en   co lli s io n   o cc u r .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt J   R ec o n f ig u r ab le   &   E m b ed d ed   S y s t   I SS N:  2089 - 4864       P erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o f e m b ed d ed   eth ern et  a n d   co n tr o lle r   a r ea   n etw o r k… ( C h in g   C h ia   Leo n g )   43       Fig u r 1 0 .   Stru ctu r o f   d is cr et ev en S u b s y s te m   b lo ck       T h r is in g   a n d   f ai lin g   ed g c h ar ac ter is tic  w o r k s   w it h   t h n e x b lo ck ,   Sig n al   L a tch   b lo ck .   T h Sig n al  L atc h   b lo ck   r esp o n d s   to   t w o   ev en t s ,   l_ s tat u s   i n cr ea s e s   f r o m   0   to   1 ,   an d   l_ s tat u s   i n cr ea s es  f r o m   1   to   2 .   W h en   l_ s tat u s   in cr ea s e s   f r o m   0   to   1 ,   r tr   h as   r is i n g   ed g e,   tr ig g er   r ea d   e v en t   a n d   o u tp u s is   0 .   W h e n   l_ s tat u s   in cr ea s es  f r o m   1   to   2 ,   w tr   h a s   r is in g   ed g e,   tr ig g er   w r ite  ev en an d   o u tp u s is   1 .   I is   th n atu r o f   t h b lo c k   th at  t h s tate  o f   t h b lo ck   is   0   if   th last   e v en w a s   r ea d   ev en t,  an d   1   if   t h last   e v en t   w as  w r ite  ev e n t.   Ou tp u s i s   0   o n l y   i f   o n p ac k et  tr an s m its   in   t h c h an n el  f o r   en tire   d u r atio n .   T h is   o u tco m m ea n s   t h p ac k et   tr an s m it s   s u cc ess f u ll y   an d   o th er   o u tco m m ea n s   co lli s io n   b e t w ee n   t w o   o r   m o r p ac k ets o cc u r s .   T h Set  A ttrib u te  b lo ck   i s   u s ed   to   s et  at t r ib u te  co lli s io n   to   th s ig n al.   T h i s   attr ib u te  r ep r esen ts   w h et h er   co llis io n   o cc u r   o r   n o t f o r   th i s   p ac k et  i n   t h is   tr a n s m i s s io n .   T h en   Get  Attr ib u te  b lo ck   is   u s ed   to   r etr iev e   attr ib u tes o f   t h p ac k et s ,   Src Ad d r ,   Nu m C o lli s io n ,   an d   co llis i o n   f o r   th b ac k - o f f   al g o r ith m   p r o ce s s in g .   Fig u r 1 1   s h o w s   t h s ta te  f lo w   d ia g r a m   o f   b ac k - o f f   alg o r it h m .   B asica ll y ,   t h er ar tr an s m itti n g   s tat e   an d   r ec eiv i n g   s tate.   First,  t h f lo w   c h ec k s   th e   attr ib u t Src A d d r   o f   p ac k e w it h   Src A d d r   o f   n o d e.     I f   t h Src A d d r   o f   p ac k et  a n d   n o d ar s a m e,   it  is   u n d er s to o d   th p ac k et  is   tr an s m i tti n g   f r o m   o w n   n o d e.     I n   t h is   ca s e,   th e   f lo w   tr an s itio n   to   tr an s m i tti n g   s tate.   T h en ,   th f lo w   c h ec k s   th e   attr ib u te  co llis io n   o f   p ac k et.   I f   n o   co ll is io n   o cc u r s ,   th f lo w   tr an s itio n   to   T x OK  s ta te.   T h r o u te  is   s e to   2 .   R o u te  is   a n   i m p o r tan at tr ib u te   o f   p ac k et  an d   T ab le  1   s h o w s   w h er t h p ac k et  is   d ir ec ted   b y   Ou tp u S w itch   b lo ck ,   b ased   o n   th r o u te  o f   p ac k et.           Fig u r 1 1 .   State  f lo w   d iag r a m   o f   b ac k - o f f   alg o r it h m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
              I SS N :2 0 8 9 - 4 864   I nt   J   R ec o n f i g u r ab le   &   E m b ed d ed   S y s t   V o l.  8 ,   No .   1 ,   Ma r ch   2 0 1 9 : 36     5 0   44   T ab le  1 .   P ac k et  Dir ec tio n   o f   Attr ib u te  R o u te   R o u te   D i r e c t i o n   1   R e c e i v e d   b y   A p p l i c a t i o n   b l o c k   f o r   p r o c e ssi n g   2   I n c r e me n t   n u mb e r   o f   p a c k e t   t r a n sm i t   su c c e ssf u l l y   a n d   c o n t r i b u t e   t o   t h e   t h r o u g h p u t   3   R e j e c t   a n d   d i s c a r d   t h e   p a c k e t   u si n g   E n t i t y   S i n k   b l o c k   4   S e n d   t o   t r a n smi ssi o n   r e g i o n   f o r   r e t r a n smissi o n       Fo r   o th er   attr ib u tes,  Nu m C o l lis io n   r e m ai n   t h s a m a n d   B ck o f f T i m is   s et  to   ze r o .   I f   co llis io n   o cc u r s ,   t h f lo w   tr a n s i tio n   to   C o llis io n   s tate.   T h f lo w   c h ec k s   f o r   N u m C o ll is io n .   I f   N u m C o llis io n   i s   le s s   th a n   1 6 ,   th f lo w   tr an s itio n   to   T x OK.   T h r o u te  is   s et  to   4 ,   Nu m C o ll is io n   in cr e m en b y   o n an d   B ck o f f T i m is   co m p u ted   u s i n g   s elec ted   b ac k - o f f   alg o r it h m .   I f   N u m C o lli s i o n   is   m o r th an   1 6 ,   th f lo w   t r an s itio n   to   T x Fail   an d   r o u te  attr ib u te  is   s et  to   3 .     I f   th Src A d d r   o f   p ac k et  an d   n o d ar d if f er e n t,  it  is   u n d er s to o d   th at  th p ac k et  is   r ec e iv ed   f r o m   o th er   n o d es.  I n   t h is   ca s e,   th f lo w   tr an s itio n   r ec eiv i n g   s tate .   T h en ,   th f lo w   c h ec k s   t h at tr ib u te  co llis io n   o f   p ac k et.   I f   n o   co llis io n   o cc u r s ,   th f lo w   tr an s itio n   to   R x O K.   T h r o u te  is   s et  to   1 ,   Nu m C o ll is io n   r e m ai n     th s a m a n d   B ck o f f T i m is   s et  to   ze r o .   I f   co llis io n   o cc u r s ,   t h f lo w   tr an s itio n   to   R x Fa il.  T h r o u te  i s   s e t to   3 ,   Nu m C o lli s io n   i n cr e m e n b y   o n an d   B ck o f f T i m is   s e to   ze r o .   I t   is   th tr an s m itti n g   n o d r esp o n s ib ilit y   to   co m p u te  f o r   th b ac k - o f f   ti m e,   r ec eiv in g   n o d o n l y   h a v to   d is ca r d   th p ac k et.   T h f u n ctio n   B ac k o f f   i n   s tr u ct u r o f   M AC   C o n tr o ller   b lo ck   is   u s ed   to   i m ita te  th b ac k - o f f   alg o r ith m   in   C SM A/C p r o to co l.   T h d ef au lt  in   E t h er n et  p r o to co is   E x p o n en tia B ac k - o f f   A l g o r ith m .   B ased   o n   liter atu r r e v ie w ,   o th er   b ac k - o f f   al g o r ith m s   ar d ev elo p ed   an d   i m p le m e n ted .   T h b ac k - o f f   alg o r it h m s   d ev elo p ed   ar e   L in ea r   B ac k - o f f   Alg o r it h m ,   E x p o n e n ti al - L i n ea r   B ac k - o f f   A l g o r ith m   a n d   L o g ar ith m     B ac k - o f f   A l g o r ith m .     T h d ef au lt  b ac k - o f f   al g o r ith m   i n   E t h er n et   p r o to co is   E x p o n en tial   B ac k - o f f   A l g o r it h m .   E x p o n en t ial   B ac k - o f f   Alg o r it h m   in cr ea s e s   b ac k - o f f   ti m e x p o n en tiall y .   Fi g u r 1 2   f lo w   ch ar o f   E x p o n en t ial  B ac k - o f f Alg o r it h m   i n   t h f u n ct io n .   C   i s   co lli s io n   an d   ST   is   s l o ti m e s .   W h e n   a   co llis io n   h ap p en s ,   i c h ec k s     th co ll is io n   t h at  h ad   o cc u r r ed   to   th p ac k et.   I f   co llis io n   is   less   th a n   1 5 ,   co llis io n   in cr e m e n b y   o n e.     T h en   it   ch ec k s   i f   n u m b er   o f   c o llis io n   is   m o r th a n   1 0 .   I f   co llis io n   is   le s s   th a n   1 0 ,   d ela y   ti m i s   co m p u ted   b y   ch o o s in g   r a n d o m   v al u b elo w   s lo t i m e s ,   e x p o n en t ial  it,  an d   m u lt ip l y   it  b y   m in i m u m   s lo ti m 5 1 . 2 µs.  I f   co llis io n   is   m o r t h an   1 0 ,   co llis io n   v al u u s ed   in   d ela y   t i m co m p u tat io n   i s   al w a y s   1 0 .   I f   co lli s io n   is   m o r e   th an   1 5 ,   tr an s m i s s io n   f ai l a n d   p ac k et  is   d is ca r d ed .   L i n ea r   B ac k - o f f   A l g o r ith m   i n cr ea s es  b a ck - o f f   ti m li n ea r l y .   Fig u r 1 3   f lo w   c h ar o f   L i n ea r   B ac k - o f f   A l g o r ith m   i n   t h f u n ct io n .   C   is   co lli s io n   a n d   ST   is   s l o ti m es.  W h en   co ll is io n   h ap p en s ,   it  c h ec k s     th co llis io n   t h at  h ad   o cc u r r ed   to   th p ac k et.   I f   co llis io n   is   less   th a n   1 5 ,   co llis io n   in cr e m e n b y   o n e.     T h en   d ela y   ti m is   co m p u ted   b y   c h o o s in g   r an d o m   v al u b elo w   s lo ti m e s ,   an d   m u ltip l y   i b y   m i n i m u m   s lo t   ti m 5 1 . 2 µs seco n d .   I f   co llis io n   is   m o r t h an   1 5 ,   tr an s m i s s io n   f ai l a n d   p ac k et  is   d i s ca r d ed .   E x p o n en t ial - L in ea r   B ac k - o f f   A l g o r ith m   in cr ea s es   b ac k - o f f   ti m e x p o n e n tiall y   o r   li n ea r l y   d ep en d   o n   n u m b er   o f   co llis io n .   Fi g u r 1 4   s h o w s   f lo w   c h ar o f   E x p o n en tial - L i n ea r   B ac k - o f f   A l g o r it h m   i n   t h f u n ctio n .     C   is   co llis io n   an d   ST   is   s lo ti m e s .   W h en   co lli s io n   h ap p en s ,   it  c h ec k s   th co lli s io n   t h at  h ad   o c cu r r ed   to     th p ac k et.   I f   co llis io n   is   les s   th an   1 5 ,   co llis io n   in cr e m en b y   o n e.   T h en   it  ch ec k s   i f   n u m b er   o f   co lli s io n   is   m o r t h a n   1 0 .   I f   co llis io n   is   le s s   t h an   1 0 ,   d elay   t i m i s   co m p u ted   b y   ch o o s i n g   r a n d o m   v al u b elo w   s lo ti m es,   ex p o n en t ial  it,  a n d   m u lt ip l y   it  b y   m i n i m u m   s lo ti m 5 1 . 2 µs  s ec o n d .   I f   co llis io n   is   m o r t h an   1 0 ,     lin ea r   m u ltip licat io n   is   u s ed   in s tead   o f   ex p o n e n tial.  I f   co lli s io n   is   m o r th a n   1 5 ,   tr an s m is s io n   f ai an d   p ac k et     is   d is ca r d ed .   L o g ar it h m   B ac k - o f f   Alg o r it h m   in cr ea s e s   b ac k - o f f   ti m u s in g   lo g ar ith m .   Fi g u r 1 5   f lo w   ch ar o f   L o g ar it h m   B ac k - o f f   A l g o r ith m   i n   t h f u n ctio n .   C   is   co lli s i o n   an d   ST   is   s lo ti m e s .   W h en   co llis io n   h ap p en s ,   it  ch ec k s   th e   co llis io n   t h at  h a d   o cc u r r ed   to   th p ac k et.   I f   co llis io n   is   les s   t h an   1 5 ,   co llis io n   i n cr e m e n t   b y   o n e.   T h en   d ela y   ti m is   co m p u ted   b y   c h o o s i n g   r a n d o m   v a lu b elo w   s lo ti m e s ,   lo g ar it h m   it,   an d   m u ltip l y   it  b y   m i n i m u m   s lo t ti m 5 1 . 2 µs sec o n d .   I f   co llis io n   is   m o r th a n   1 5 ,   tr an s m is s io n   f ail  a n d   p ac k et  is   d is ca r d ed .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I nt J   R ec o n f ig u r ab le   &   E m b ed d ed   S y s t   I SS N:  2089 - 4864       P erfo r ma n ce   ev a lu a tio n   o f e m b ed d ed   eth ern et  a n d   co n tr o lle r   a r ea   n etw o r k… ( C h in g   C h ia   Leo n g )   45           Fig u r 1 2 .   B eb   alg o r ith m   Fig u r 1 3 .   L in ea r   b ac k - o f f   al g o r ith m               Fig u r 1 4 .   E x p o n en tial - li n ea r   b ac k - o f f   al g o r ith m   Fig u r 1 5 .   L o g ar ith m   b ac k - o f f   alg o r ith m       2 . 2 .   Co ntr o ller  Are a   Net wo rk   M o del   Fig u r 1 6   s h o w s   t h s tr u ct u r o f   C A m o d el.   T h er ar e   th r ee   i m p o r tan b lo ck s   i n   t h m o d el,     w h ic h   ar A p p licatio n ,   C AN  No d e,   an d   C A B u s .   T h A p p licatio n   b lo ck   m o d els  th g en er atio n   an d   co n s u m p tio n   o f   8   b y te s   C AN   d ata  p ac k et.   T h C A B u s   b lo ck   co n n ec t s   t h C AN  No d es  to   th n et w o r k .     T h cr itical  b lo ck   is   C A No d b lo ck ,   w h ic h   h a n d le  t h n o d es u s o f   t h s h ar ch a n n e l.            Fig u r 1 6 .   Stru ctu r o f   C A m o d el   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.