Service Differentiation Μechanisms and Αlgorithms in IEEE 802.11 Wireless LAN Protocol
Mηχανισμοί και Αλγόριθμοι Διαφοροποίησης Ποιότητας Υπηρεσιών στο Πρωτόκολλο Ασύρματων Δικτύων ΙΕΕΕ 802.11
Καβουρίδου, Ματίνα
(EL)
Kavouridou, Matina
(EN)
Η περιοχή των ασύρματων τοπικών δικτύων αποτελεί ένα πεδίο που γνωρίζει μεγάλη ανάπτυξη και έχει αποτελέσει αντικείμενο ευρείας έρευνας τα τελευταία χρόνια. Τα δύο κύρια πρότυπα αυτήν τη στιγμή είναι το ETSI High Performance European Radio (HIPERLAN) και το IEEE 802.11 WLAN. το τελευταίο φαίνεται ότι θα κυριαρχήσει στην αγορά, με την πιο διαδεδομένη τρέχουσα έκδοσή του στα 11Mbps. Τα πρότυπα αφορούν κυρίως το φυσικό επίπεδο και το επίπεδο MAC (Medium Access Control). Στο ΙΕΕΕ 802.11 το επίπεδο MAC έχει ως κύρια αρμοδιότητα τον έλεγχο της πρόσβασης στο μέσο, δηλαδή το διαμοιρασμό των πόρων του ασύρματου καναλιού. Αυτό επιτυγχάνεται με χρήση του πρωτοκόλλου CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) . Στο πρώτο μέρος της εργασίας αυτής περιγράφουμε τα κύρια σημεία του CSMA/CA και τις παραμέτρους αυτού οι οποίες επηρεάζουν την παρεχόμενη ποιότητα υπηρεσιών, συνεπώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παροχή διαφοροποίησης υπηρεσιών. Επιπλέον, παρουσιάζουμε τα αποτελέσματα της διερεύνησης για το πώς κάθε μια από τις παραμέτρους του 802.11 επιδρά στη διαφοροποίηση. Στο δεύτερο μέρος, προτείνουμε ένα μηχανισμό για τη δυναμική ανάθεση τιμών για μια από τις παραμέτρους αυτές στους διάφορους ασύρματους σταθμούς. Στόχος μας είναι τόσο η επίτευξη διαφοροποίησης και ο δίκαιος διαμοιρασμός του ασύρματου καναλιού, όσο και η μεγιστοποίηση του συνολικού throughput που επιτυγχάνεται σε ένα κανάλι σε κατάσταση συμφόρησης. Το τελευταίο είναι συχνά αναγκαίο ώστε να επιτύχουμε τη μέγιστη δυνατή χρησιμοποίηση των περιορισμένων πόρων της ασύρματης επικοινωνίας. Η ορθή λειτουργία του μηχανισμού διερευνάται και επιβεβαιώνεται μέσω προσομοιώσεων.
(EL)
The mobile wireless LAN area is a domain of wide development and great activity over the last years. The two main WLAN standards are the ETSI High Performance European Radio (HIPERLAN) and the IEEE 802.11 WLAN; however, the latter appears to be dominating the market, with its most popular version currently at 11Mbps. The standards focus mainly on the Physical and Medium Access Control (MAC) layers. For IEEE 802.11, the MAC layer is responsible for controlling medium access, hence for sharing wireless channel resources. This is achieved by using the CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) protocol. In the first part of this work we briefly describe the CSMA/CA protocol and the parameters of the protocol that influence the provided quality of services, hence can be used for providing service differentiation. Additionally, we present the results from our investigations on how each parameter of 802.11 affects service differentiation In the second part, we propose a mechanism for dynamically assigning explicit values for one of these parameters to various stations, in order to achieve service differentiation and fairness in wireless bandwidth allocation, as well as maximizing total throughput achieved in a congested channel. The latter is often necessary in order to achieve the highest possible utilization of the scarce wireless resources. The proper functionality of our mechanism is investigated and verified through simulations.
(EN)
