`
Streszczenie— Przedmiotem niniejszej pracy była analiza przepustowości bezprzewodowej sieci WLAN standardu IEEE 802.11g przeprowadzona za pomocą modeli matematycznych, oraz modelu symulacyjnego i empirycznego. W ramach prezentowanej pracy opracowano i zbudowano stanowisko laboratoryjne umożliwiające pomiary przepustowości sieci WLAN oraz opisano procedurę przeprowadzenia takich pomiarów w systemie operacyjnym GNU/Linux.
Wybór modelu matematycznego, umożliwiającego szybką i wiarygodną ocenę przepustowości sieci WLAN w konkretnym środowisku radiokomunikacyjnym może mieć istotne znaczenie na etapie planowania i optymalizacji jej infrastruktury teletransmisyjnej za pomocą funkcji kryterialnych łączących w sobie zarówno zasięgi radiowe punktów dostępu AP, jak i przepustowości stacji ST.
I. WPROWADZENIE
RZEDSTAWIONY artykuł dotyczy zagadnień szacowania i analizy przepustowości w sieciach WLAN standardu IEEE 802.11g. Porównano w nim różne modele matematyczne sieci WLAN, które następnie zweryfikowano empirycznie na drodze pomiarowej. Poprawne oszacowanie przepustowości poszczególnych stacji czy całej sieci może być przydatne, m.in.
na etapie projektowania lokalnych bezprzewodowych sieci komputerowych standardu IEEE 802.11 z infrastrukturą.
W zadaniu optymalizacji, dotyczącym rozmieszczenie punktów dostępu AP na danym obszarze działania sieci, funkcja kryterialna może łączyć w sobie zasięg i przepustowość, a tym samym może wymagać wyznaczania przepustowości poszczególnych stacji lub całego systemu [1].
Rysunek 1.Schemat stanowiska pomiarowego
Autorzy: Adam Pieprzycki, Zakład Informatyki PWSZ w Tarnowie a_pieprzycki@pwsztar.edu.pl, Wiesław Ludwin Katedra Telekomunikacji WIET AGH ludwin@kt.agh.edu.pl
Tabela 1. Dane techniczne analizowanej sieci WLAN IEEE 802.11
parametry wartość
liczba stacji nST { 1,2,4,10,15,20 } rozmiar ładunku pakietu MSDU - MAC layer Service
Data Unit - Ldata[B] 1472
parametry protokołu CSMA/CA – DCF
początkowy rozmiar okna rywalizacji CWmin 15; 31 maksymalna liczba stanów procedury backoff - m 5; 6
limit ponowień transmisji ramek Data - Lr 7
Dla potrzeb niniejszej pracy przyjęto następujące założenia:
x stacje pracują z wyjściową maksymalną szybkością transmisji MTR = 54 [Mbit/s],
x w sieci jest realizowany jeden typ aplikacji/ klasy ruchu,
x nie steruje się ruchem oraz nie ma domyślnie ustawionej dyscypliny kolejkowania ramek,
x sieć pracuje w stanie nasycenia ruchem oferowanym, x nie występuje problem przepełniania się buforów, x nie występują błędy w kanale teletransmisyjnym – po
wykryciu błędnie przesłanej ramki następuje jej retransmisja,
x obowiązuje domyślny rozmiar MTU (Maximum Transmission Unit) wynoszący 1500 [B] przy jednoczesnym braku fragmentacji pakietów w warstwie MAC [2],
x nie stosuje się techniki RTS/CTS oraz szyfrowania transmisji,
x liczba stacji równocześnie rywalizujących o dostęp do kanału radiowego jest stała i równa nST,
x nie występuje efekt przechwytywania (capture effect).
II. OPIS STANOWISKA POMIAROWEGO
Dla potrzeb niniejszej pracy opracowano i zbudowano stanowisko laboratoryjne umożliwiające pomiar wybranych wielkości fizycznych na stacjach pracujących w sieci WLAN standardu IEEE 802.11 z infrastrukturą w środowisku radiokomunikacyjnym wewnątrzbudynkowym.
Badania wykonano dla sieci łączności stałej i nomadycznej WLAN z infrastrukturą. Pomiary przepustowości prowadzono między wybranym punktem AP a z góry ustaloną liczbą nST
Analiza przepustowości w sieciach WLAN IEEE 802.11 dla potrzeb planowania
i optymalizacji infrastruktury teletransmisyjnej
Adam Pieprzycki, Wiesław Ludwin
P
stacji ST, rozlokowanych wokół punktu AP – pomieszczenie nr 1 na rysunku 1.
Położenie oraz moc wyjściową nadajnika punktu AP dobrano tak, by między punktem AP i stacjami ST możliwa była transmisja z maksymalną szybkością MTR = 54 [Mbit/s]
(tab. 1).
W czasie transmisji mierzono: poziom mocy sygnału nośnej na wejściu odbiornika (po obu stronach połączenia), szybkość transmisji oraz średnią przepustowość dla każdego z urządzeń biorących udział w wymianie danych.
Dla potrzeb prowadzonych badań wybrano pakiety o rozmiarze pola ładunku danych 1472 [B] (tab. 1).
Taki rozmiar pola ładunku jest mniejszy od maksymalnego rozmiaru pola danych MTU w ramce Ethernet 802.3 (1500 [B]) pomniejszonego o rozmiary nagłówków IP oraz UDP, oraz jest mniejszy od maksymalnego rozmiaru pola danych dla pakietów WLAN IEEE 802.11.
Obecnie nie istnieje jedna, ogólnie zalecana metodyka wykonywania pomiarów w sieciach WLAN. Dlatego bardzo często wykorzystuje się w nich metody stosowane w lokalnych sieciach przewodowych.
Wprawdzie w pracy [3] zaproponowano określone procedury testowania sieci WLAN, to jednak do dnia dzisiejszego nie zostały one opisane w formie dokumentu RFC (Request for Comments).
Dla potrzeb niniejszej pracy metodykę prowadzenia pomiarów oparto na propozycjach zawartych w [3] oraz na dokumencie RFC 2544, w którym opisano podstawowe procedury umożliwiające testowanie lokalnych sieci transmisji danych. Zgodnie z dokumentem RFC 2544, przepustowość (throughput) definiuje się jako liczbę bitów danych w polu ładunku pakietu (payload) MSDU (MAC Layer Service Data Unit) [4], przesłaną w ciągu jednej sekundy przez sieć za pomocą testowanego urządzenia DUT (Device Under Test).
W celu ograniczenia wpływu technik sterowania przepływem i retransmisjami na wartość przepustowości badanych sieci WLAN transmisję prowadzono przy użyciu protokołu UDP (User Datagram Protocol).
Aby uniknąć zafałszowania wyników pomiarów ze względu na operacje dyskowe aplikacji (np. vcl/tftp) wybrano generator ruchu iperf (IP performance), który umożliwiał tworzenie strumienia typu CBR (Constant Bit Rate).
Średnia przepustowość ܵҧ transmisji [5] była liczona przez program iperf według wzoru:
ܵҧ ൌܰ௧ή ܮௗ௧
ܶேೌೖ ǡ (1)
gdzie: Npakiet – liczba przesłanych pakietów, Ldata – rozmiar pola ładunku pakietu danych, TNpakiet – czas potrzebny dla przesłania Npakiet pakietów.
Podczas pomiarów przepustowości sprzęt (tab. 2 i 3) w sieci WLAN był skonfigurowany tak, jak w warunkach standardowej pracy typowej sieci WLAN IEEE 802.11 [3],
a kolejne kroki procedury pomiarowej obejmowały:
x odpowiednie umiejscowienie punktu AP, x podłączenie i konfigurację punktu AP,
x uwierzytelnienie i połączenie na czas trwania testu (ifconfig, iwconfig) stacji ST z punktem AP,
x przeprowadzenie testu działania sieci (ping),
x analizę zajętości kanałów (iwlist) oraz za pomocą analizatora widma (wispy-spectools),
x ustawienie anten stacji ST oraz punktu AP w tej samej płaszczyźnie (np. prostopadłej do podłogi),
x konfigurację i uruchomienie programu testującego iperf z odpowiednimi parametrami w urządzeniach ST/AP jako klient/serwer,
x testy przepustowości dla wybranej liczby stacji ST, x zmianę wartości parametrów pracy urządzeń dla
techniki DCF,
x instalację, konfigurację i uruchomienie analizatora pakietów wireshark,
x nieprzerwaną transmisję, trwającą 60 [s] i powtarzaną 3-krotnie [6] dla zadanej konfiguracji,
x rejestrację poziomu mocy sygnału na wejściu odbiornika stacji ST (iwconfig, /proc/net/wireless, wispy-spectools) i punktu AP wl_monitor oraz GUI, x kontrolę transmisji z punktu widzenia ramek
z błędami (ifconfig, netstat -s, /proc/net/dev, (dd-wrt) /status/wireless / wireless packet info).
Stanowisko pomiarowe skonfigurowano pod kątem pomiaru przepustowości w łączu "w dół", tzn. w relacji od punktu AP do stacji ST1.
Tabela 2. Sprzęt i oprogramowanie punktów AP oznaczenie model punktu AP/ oprogramowanie
AP1 Linksys wrt54gl / dd-wrt.v24-12548_NEWD_mini AP2 Linksys wrt54gl / dd-wrt.v24- voip_generic build 13064 AP3 Linksys wrt54gl / dd-wrt.v24- voip_generic build 14896 AP4 Linksys wrt54gl v1.0 / hyperwrt v.4.30.1 2.1b1+tofu13c
AP5 Cisco 1130 /
Tabela 3. Sprzęt i oprogramowanie stacji ST
parametry stacja (ST1) stacja (ST2)
urządzenie PC z CPU/Intel Core2
- 1,86 [GHz] Netbook Samsung N102SP system /
oprogramowanie
Linux Ubuntu 10.04
2.6.32-33-generic Linux Ubuntu 12.04 karta sieciowa
WLAN
TP-Link TL-WN651G chipset AR5212 ath5k
Intel Centrino Wireless-N 130 (rev 34) A. Wyniki pomiarów przepustowości
Zgodnie z wyżej przytoczoną procedurą przeprowadzono szereg pomiarów przepustowości, których wyniki dla pięciu punktów AP zamieszczono w tabeli 4.
Tabela 4. Wyniki pomiarów przepustowości [Mbit/s] dla pięciu punktów AP
nST / punkt AP
AP1 AP2 AP3 AP4 AP5
1 26,33 24,75 25,42 18,07 28,21
2 28,35 22,64 20,50 20,33 23,60
4 23,83 20,00 18,21 15,75 25,12
10 21,17 17,50 17,36 16,44 20,51
15 18,62 17,06 16,12 15,08 18,46
20 16,95 17,78 16,97 16,33 18,17
B. Analizator widma
Analizator widma jest jednym z podstawowych przyrządów pomiarowych wykorzystywanych do analizy i oceny jakości działania systemów radiokomunikacyjnych [7].
W czasie eksperymentów pomiarowych, prowadzonych dla potrzeb niniejszej pracy, analizator widma (tab. 5) umożliwiał:
ocenę poziomu mocy sygnału w stacjach ST, wykrywanie zakłóceń w paśmie ISM 2.4 GHz, wybór numeru kanału radiowego dla punku AP oraz pomiar mocy w wybranym kanale metodą całkowania widma sygnału.
Tabela 5. Dane techniczne analizatora widma firma/model Metageeks / Wi-spy 2.4x
chipset Chipcon CC2500
port komunikacyjny USB 1.1/2.0, Silicon C8051F326
złącze antenowe RP-SMA
pasmo skanowania [GHz] 2,400 ÷ 2,495 zakres zmian amplitudy [dBm] -110,0 ÷ 6,5 rozdzielczość amplitudy [dBm] 0,5 rozdzielczość częstotliwości [kHz] 27 ÷ 421 Resolution Bandwidth RBW [kHz] 53,571 ÷ 750,000
czas przemiatania Sweep [ms] 507 oprogramowanie GNU/Linux Spectool_raw
pasmo pomiarowe RBW[kHz] 199
W celu zapewnienia odpowiedniej selektywności pomiaru mocy sygnału zastosowano wąskie pasmo RBW, wynoszące 1% szerokości pasma kanału (tab. 5).
Pomiar mocy sygnału RSSI Received Signal Strength Indication na wejściu odbiornika stacji ST, realizowany na poziomie karty WLAN, weryfikowano za pomocą analizatora widma.
Na podstawie wyników pomiarów mocy sygnału RSSI wybrano taki model rozchodzenia się fal radiowych, który z punktu widzenia współczynnika korelacji liniowej R Pearsona najlepiej odzwierciedlał właściwości propagacyjne środowiska radiokomunikacyjnego badanej sieci WLAN.
Rysunek 2. Obszar pomiarowy z punktami AP i stacjami ST Spośród niedeterministycznych modeli propagacyjnych, do szacowania tłumienia medianowego (L50) sygnału wewnątrz
budynków, najczęściej wykorzystuje się modele: ITU-R P.1238, 1SM-One Slop Model, Linear Attenuation Model. Jeżeli na trasie propagacji wiązki mikrofalowej znajdują się przeszkody (ściany, stropy), to w takim przypadku lepiej posłużyć się modelami: Motleya-Keenana [8], liniową wersją modelu wielościanowego LMWM Multi Wall Model czy opracowaną w ramach projektu COST 231 nieliniową wersją modelu MWM.
Scenariusz pomiarowy obejmował dla środowiska wewnątrzbudynkowego 74 lokalizacje w różnych pomieszczeniach Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Tarnowie (rys. 2), w tym 56 lokalizacji dla stacji stałych oraz 18 dla nomadycznych. Pomiary RSSI zrealizowano według tej samej metodyki, co pomiary przepustowości i prowadzono je w pierwszym kanale sieci WLAN IEEE 802.11, dla stacji ST2 i punktu AP5 nadającego z maksymalną mocą. Funkcją straty w estymacji nieliniowej (regresji przyjętą funkcją) dla wyników pomiarowych była metoda najmniejszych kwadratów.
Tabela 6. Współczynniki korelacji liniowej R Pearsona oraz parametry modeli propagacyjnych
Ponieważ największą wartość, równą 0,97, współczynnik korelacji liniowej R Pearsona osiągnął dla modelu LMWM (tab. 6), dlatego ten właśnie model uznano za najlepiej odzwierciedlający właściwości propagacyjne środowiska wewnątrzbudynkowego przedstawionego na rysunku 2.
Parametry modelu LMWM zostały wykorzystane w modelach matematycznym i symulacyjnym do wyznaczenia przepustowości stacji w analizowanej sieci WLAN.
III. ANALIZA PRZEPUSTOWOŚCI SIECI WLAN
W sieciach WLAN standardu IEEE 802.11 używaną techniką dostępu do łącza jest protokół CSMA/CA, którego efektywność rzutuje na wykorzystanie łącza w sieci WLAN [9]
[10].
A. Modele matematyczne
Do wyznaczenia przepustowości badanego systemu wykorzystano model matematyczny DCF1(m, CWmin) oparty na teorii łańcuchów Markowa, który stanowił proste rozwinięcie modelu Bianchiego DCF [4].
W celu uwzględnienia w modelu DCF1 właściwości protokołu CSMA/CA, model Bianchiego rozszerzono o limit
model R Parametry i równania modelu
1 SM 0,94 L0=30,65; n=5,86
ܮହሺ݀ሻ ൌ ܮ ͳͲ ή ݊ ή ݈݃ଵሺ݀ሻ 1SM pom. nr 1 0,83 L0=34,14; n=2,09
ܮହሺ݀ሻ ൌ ܮ ͳͲ ή ݊ ή ݈݃ଵሺ݀ሻ MLT 0,87 L0=65,61; α=3,63
ܮହሺ݀ሻ ൌ ܮ ʹͲ ή ݈݃ଵሺ݀ሻ ߙ ݀
ITU-R P.1238 0,51
N=107,42; Lf=nf·4
ܮହሺ݀ሻ ൌ ʹͲ ή ݈݃ଵሺ݂ሻ ܰ ή ݈݃ଵሺ݀ሻ ܮ൫݊൯ െ ʹͺ
Motleya-
Keenana 0,85 L0=73,08; Lw=21,71; Lf=30,28
ܮହሺ݀ሻ ൌ ܮ ʹͲ ή ݈݃ଵሺ݀ሻ ܮ௪ ݊ή ܮ
LMWM 0,97
L0=27,92; n=4,24;Lw=3,77;Lf=12,10 ܮହሺ݀ሻ ൌ ܮ ͳͲ ή ݊ ή ݈݃ଵሺ݀ሻ
σூୀ݊௪ήܮ௪ή σୀ݊ೕήܮೕή σୀ݊ೖήܮೖή
ponowień Lr nadawania ramek oraz o ograniczenie, jak w modelu Wu [11], rozmiaru okna rywalizacji – model DCF2(m, CWmin, Lr) [12].
Tabela 7. Wartości przepustowości w [Mbit/s] obliczone za pomocą modeli matematycznych
nST Model 1 DCF1(6,15)
Model 1 DCF1(5,31)
Model 2 DCF2(6,15,7)
Model 2 DCF2(5,31,7)
1 29,52 25,09 30,50 25,78
2 30,21 28,33 30,77 29,13
4 29,07 29,33 28,38 29,50
10 26,49 28,07 24,06 26,64
15 25,28 27,02 22,22 24,88
20 24,40 26,18 20,94 23,58
B. Model symulacyjny
Na podstawie przykładowego kodu symulatora ns3-17, opracowano i następnie zrealizowano na potrzeby niniejszej pracy 6 scenariuszy symulacyjnych.
Modyfikacja pozyskanego z katalogu
„./examples/tutorial/third.cc” kodu symulatora polegała na:
x zmianie parametrów obiektu p2p oraz obiektu csma, x zdefiniowaniu parametrów aplikacji generującej
strumień CBR - on-off,
x ustalaniu parametrów działania zgodnych ze standardem IEEE 802.11g
x przyjęciu maksymalnego rozmiaru pakietu danych (tab. 1),
x dodaniu modułu rejestrującego przepustowość w sieci oraz flowmonitor,
x zmianie ustawień obiektu symulatora wifi (SetRemoteStationManager) na przyjętą szybkość transmisji oraz algorytmy kontroli,
x dopasowaniu modelu propagacyjnego (obiekt channel) (tab. 6),
x dodaniu informacji o typie i czasie działania aplikacji, x zmianie parametrów obiektu phy,
x zmianie właściwości obiektów mobility oraz buildingmobilitymodel w celu uwzględnienia modelu budynku oraz ustalenia położenia stacji ST i punktu AP.
W tabeli 8 przedstawiono wartości przepustowości wyznaczone za pomocą modelu symulacyjnego dla sześciu różnych scenariuszy: Sym1 = IdealWifiManager, Sym2 = ARFWifiManager, Sym3 = OnoeWifiManager, Sym4 = AmrrWifiManager, Sym5 = MinstrelWifiManager, Sym6 = ConstantRateWifiManager, oznaczających rodzaj algorytmu zarządzania szybkością transmisji w sieci WLAN.
Tabela 8. Wartości przepustowości w [Mbit/s] wyznaczone za pomocą modelu symulacyjnego dla różnych scenariuszy
nST Sym1 Sym2 Sym3 Sym4 Sym5 Sym6
1 27,38 27,31 5,63 21,08 27,24 27,38 2 29,45 28,87 5,23 7,96 28,83 29,45 4 21,89 16,28 5,22 6,73 20,33 30,17 10 19,18 5,86 4,98 5,01 9,54 27,19 15 15,19 5,26 4,92 4,96 6,96 26,27 20 12,29 5,06 4,80 4,85 6,19 25,12
IV. ANALIZA PORÓWNAWCZA
Uzyskane przy użyciu modeli matematycznych, symulacyjnych i modelu empirycznego wartości przepustowości sieci WLAN IEEE 802.11 z rysunku 2 porównano między sobą za pomocą współczynnika korelacji liniowej R Pearsona oraz współczynnika M, będącego średnią arytmetyczną współczynnika korelacji liniowej R Pearsona oraz uśrednionego błędu względnego. Wyniki tych porównań zestawiono w tabelach od 9 do 13.
Tabela 9. Wartości współczynnika R dla przepustowości uzyskanych z modelu empirycznego i modeli matematycznych pomiar/
model
Model 1 DCF1(6,15)
Model 1 DCF1(5,31)
Model 2 DCF2(6,15)
Model 2 DCF2(5,31)
AP1 0,98 0,19 0,98 0,75
AP2 0,86 -0,26 0,91 0,39
AP3 0,72 -0,47 0,79 0,18
AP4 0,70 -0,04 0,71 0,41
AP5 0,89 -0,05 0,91 0,55
Tabela 10. Wartości współczynnika M dla przepustowości uzyskanych z modelu empirycznego i modeli matematycznych pomiar/
model
Model 1 DCF1(6,15)
Model 1 DCF1(5,31)
Model 2 DCF2(6,15)
Model 2 DCF2(5,31)
AP1 0,87 0,46 0,91 0,77
AP2 0,73 0,17 0,80 0,52
AP3 0,63 0,03 0,71 0,38
AP4 0,54 0,17 0,59 0,42
AP5 0,82 0,32 0,87 0,65
Tabela 11. Wartości współczynnika R dla przepustowości uzyskanych z modelu empirycznego i modeli symulacyjnych
pomiar/
model
Sym1 Sym2 Sym3 Sym4 Sym5 Sym6
AP1 0,996 0,95 0,83 0,58 0,97 0,78 AP2 0,87 0,95 0,93 0,86 0,94 0,48 AP3 0,78 0,85 0,94 0,96 0,82 0,27 AP4 0,81 0,83 0,52 0,41 0,78 0,39 AP5 0,84 0,85 0,97 0,82 0,89 0,64
Tabela 12. Wartości współczynnika M dla przepustowości uzyskanych z modelu empirycznego i modeli symulacyjnych
pomiar/
model
Sym1 Sym2 Sym3 Sym4 Sym5 Sym6
AP1 0,94 0,77 0,53 0,47 0,82 0,76 AP2 0,86 0,76 0,60 0,63 0,80 0,54 AP3 0,80 0,70 0,61 0,69 0,72 0,40 AP4 0,76 0,67 0,41 0,42 0,66 0,38 AP5 0,84 0,70 0,60 0,59 0,76 0,69
Tabela 13. Wartości współczynnika R dla przepustowości uzyskanych z modeli matematycznych i symulacyjnych symulacja/
model
Model 1 DCF1(6,15)
Model 1 DCF1(5,31)
Model 2 DCF2(6,15,7)
Model 2 DCF2(5,31,7)
Sym1 0,97 0,12 0,98 0,69
Sym2 0,93 -0,04 0,96 0,57
Sym3 0,85 -0,22 0,89 0,41
Sym4 0,57 -0,60 0,65 0,00
Sym5 0,97 0,07 0,99 0,67
Sym6 0,85 0,71 0,79 0,99
V. WNIOSKI
W artykule poddano analizie porównawczej wybrane modele matematyczne i symulacyjne sieci WLAN IEEE 802.11 z infrastrukturą oraz dokonano ich weryfikacji na drodze pomiarowej za pomocą modelu empirycznego.
W eksperymentach pomiarowych użyto sprzętu i oprogramowania zaprezentowanego w tabelach 2 i 3.
Z porównania przepustowości uzyskanych za pomocą modeli matematycznych (tab. 7) i symulacyjnych (tab. 8) wynika, że modele te w kontekście rezultatów pomiarowych (tab. 4) nazbyt optymistyczne oszacowały przepustowości osiągane przez stacje ST w badanej sieci WLAN.
Porównując rezultaty otrzymane na podstawie modeli matematycznych DCF1(6,16) i DCF2(6,16,7) opartych na łańcuchach Markowa (tab. 7) z wynikami pomiarów, należy zauważyć, że współczynnik korelacji liniowej R Pearsona osiągał stosunkowo duże wartości, a część wyników była nawet istotna statystycznie z p<0,05 – wartości oznaczone na czerwono w tabeli 9.
Dla modeli matematycznych DCF1(5,32) i DCF2(5,32,7) korelacja liniowa z wynikami pomiarów jest niewielka, co może oznaczać, że sprzęt pomiarowy działał z domyślnymi ustawieniami parametrów m=6 i CWmin=16 takimi jak zdefiniowano w standardzie. Ponadto, dla wszystkich punktów AP osiągnięto zdecydowanie lepszą zarówno wartość współczynnika korelacji liniowej R wyników obliczeń z pomiarami (tab. 9), jak i wartość współczynnika M (tab. 10) – model DCF2.
Także współczynniki korelacji liniowej dla wyników uzyskanych za pomocą modeli symulacyjnych oraz matematycznych były lepsze dla modelu DCF2 (tab. 13), co może świadczyć o celowości zastosowanych w modelu matematycznym DCF1 modyfikacji, dotyczących liczby ponowień transmisji pakietów. Jedynym wyjątkiem jest scenariusz symulacyjny Sym6. Wartości współczynnika R dla przepustowości uzyskanych dla tego scenariusza z modeli:
symulacyjnego i empirycznego (tab. 11) oraz symulacyjnego i matematycznego (tab. 13) znacząco odbiegają od rezultatów otrzymanych dla innych scenariuszy.
Analizując wartości współczynników korelacji zamieszczonych w tabeli 11 można zauważyć, że jedynie scenariusz Sym2 był istotny statystycznie dla wszystkich analizowanych punktów AP. Zaś wartości współczynnika M wskazują, że scenariusz Sym1 najlepiej odpowiadał modelowi empirycznemu (tab. 12).
Na uwagę zasługują także wartości osiągane przez współczynnik korelacji liniowej (tab. 11), odnoszące się do scenariusza Sym5, w którym używany był algorytm zarządzania szybkością transmisji Minstrel. Algorytm ten używany był w kartach bezprzewodowych stacji ST, jak i w punktach AP1,2,3 które działały pod kontrolą oprogramowania dd-wrt (tab. 2).
Podsumowując rezultaty przeprowadzonych badań należy stwierdzić, że zarówno zaproponowane w niniejszej pracy modele matematyczne, w tym zwłaszcza model DCF2, jak również i modele symulacyjne mogą z powodzeniem znaleźć zastosowanie w szacowaniu przepustowości sieci WLAN standardu IEEE 802.11 dla potrzeb planowania i optymalizacji ich infrastruktury teletransmisyjnej.
VI. BIBLIOGRAFIA
[1] A. Pieprzycki i P. Świętojański, „Wpływ protokołu CSMA/CA na planowanie sieci 802.11b/g w środowisku wewnatrzbudynkowym,” w KSTiT/PT 8-9, 2011.
[2] R. J. Zieliński i K. Staniec, „Analiza porównawcza teoretycznej i zmierzonej przepustowości systemów 802.11b i 802.11a,” w KKRRiT, 2005.
[3] S. Bradner i T. Alexander, „Benchmarking Methodology for WirelessLAN Devices,” 2004.
[Online]. Available: http://tools.ietf.org/html/draft- alexander-wlan-meth-00.
[4] G. Bianchi, „Performance Analysis of the IEEE 802.11 Distributed Coordination Function,” IEEE JSAC, vol.18 no.3 2000.
[5] K. Wilczura i W. J. Krzysztofik, „Pomiary parametrów transmisyjnych systemów WLAN,” w KKRRiT, 2006.
[6] S. Kubal, R. Zieliński i M. Kowal, „Kompatybilność elektromagnetyczna 802.11n – wybrane aspekty,” w KKRRiT, 2008.
[7] J. Szóstka, Mikrofale, WKŁ, 2006.
[8] R. J. Katulski, Propagacja fal radiowych w telekomunikacji bezprzewodowej, WKŁ, 2009.
[9] F. A. Tobagi i L. Kleinrock, „Packet Switching in radio Channels: Part I-Carrier Sense Multiple-Access Modes and Their Troughput-Delay Characteristics,” IEEE Trans. on Communications, 1975.
[10] M. Miśkowicz, „On the Capacity of p-Persistent CSMA,” IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security, VOL.7 No.11, November 2007.
[11] Y. Peng, K. Long, J. Cheng i M. H. Wu, „Performance of Reliable Transport Protocol over IEEE 802.11 Wireless LAN: Analysis and Enhancement,” w IEEE INFOCOM, 2002.
[12] A. Pieprzycki i W. Ludwin, „Analiza porównawcza wybranych modeli sieci WLAN standardu IEEE 802.11 z infrastrukturą,” w KSTiT, 2012.
