Μελέτη επίδοσης του πρωτοκόλλου IEEE 802.11 (dcf)

Abstract

Το πρωτόκολλο IEEE 802.11 αποτελεί μια από τις πλέον διαδεδομένες τεχνολογίες ασύρματης επικοινωνίας. Η παρούσα εργασία πραγματεύεται την επίδοση του πρωτοκόλλου από την σκοπιά του συστήματος με βασικό κριτήριο την διαπερατότητα σε συνθήκες κορεσμού. Μελετάται η δραστικότητα των διαφόρων παραμέτρων που διαμορφώνουν την τελική διαπερατότητα. Η εργασία ξενικά με περιληπτική παρουσίαση του πρωτοκόλλου ΙΕΕΕ 802.11 και κυρίως της μεθόδου πρόσβασης DCF. Επεξήγονται οι στόχοι και γίνεται επισκόπηση της σχετικής βιβλιογραφίας. Παρατίθενται δυο κύριες προσεγγίσεις για την εκτίμηση της διαπερατότητας: στατιστική προσέγγιση με χρήση μέσων όρων και επίλυση μοντέλου Markov που περιγράφει κόμβο συστήματος 802.11. Οι δυο αυτές προσεγγίσεις δίνουν ποιοτικώς και ποσοτικώς παρόμοια αποτελέσματα. Κατόπιν επεκτείνεται το μοντέλο Markov με εισαγωγή περισσότερης λεπτομέρειας: παγώματα του backoff μετρητή και πεπερασμένες προσπάθειες μετάδοσης ανά πακέτο ούτως ώστε να εκτιμηθεί η ακρίβεια του βασικού μοντέλου και να βελτιωθούν τα αποτελέσματα του. Παρατηρούνται και περιγράφονται ποιοτικές διαφορές από τα αρχικά μοντέλα για τις οποίες και γίνεται προσπάθεια αιτιολόγησης. Η μελέτη αφορά τόσο την βασική μέθοδο πρόσβασης όσο και την RTS/CTS. Καταγράφεται η διαπερατότητα που επιτυγχάνεται για δεδομένα φορτία και η εξάρτηση της από τις μεταβλητές παραμέτρους του συστήματος. Τέλος, τα αποτελέσματα συγκρίνονται με τα αντίστοιχα προσομοιωτή (που υλοποιήθηκε για τις ανάγκες της παρούσας εργασίας) ώστε να εκτιμηθεί η ακρίβεια τους. Με προσομοίωση, μελετάται επίσης και το ποσοστό χρόνου που σπαταλά ένας σταθμός σε κατάσταση μετάδοσης ή ακρόασης.