Handling of heterogeneous CBR streams in wireless LANs by the Self-synchronised Packet Transfer mechanism

• Autorzy: Śliwiński J. , Bęben A. , Burakowski W.

Warianty tytułu

PL

Obsługa niejednorodnych strumieni o stałych szybkościach bitowych w bezprzewodowej sieci LAN z wykorzystaniem mechanizmu samosynchronizacji przekazu pakietów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper evaluates the effectiveness of the Self-synchronization Packet Transfer (SPT) mechanism for handling heterogeneous Constant Bit Rate (CBR) streams in wireless LAN environment. The SPT mechanism, previously introduced by the authors in [1], is aimed to improve the packet transfer characteristics by limiting packet contentions occurring in IEEE 802.11 MAC protocol. The promising results of our studies obtained in case of homogeneous CBR streams reported in [1], motivate us to extend our investigations for more complex scenario where different types of CBR streams are handled in wireless LANs with erroneous channels. More precisely, we consider heterogeneous CBR streams that differ in both packet sizes or inter-arrival times. For such environment, we propose new algorithm that improves synchronization process of SPT mechanism. The presented results show that thanks to proposed algorithm, the SPT mechanism is able to assure constant transfer delay for almost all transferred packets.

PL

Artykuł ocenia efektywność zaproponowanego dla bezprzewodowej sieci LAN mechanizmu samo-synchronizacji przekazu pakietów *(SPT - Self-Synchronized Packet Transfer) generowanych przez niejednorodne strumienie o stałych szybkościach bitowych (CBR - Con-stant Bit Rate). Celem mechanizmu SPT, którego rozproszony algorytm został zaproponowany przez autorów w [1], jest poprawa własności przekazu pakietów w bezprzewodowej sieci LAN poprzez ograniczenie losowego współzawodnictwa o dostęp do kanału transmisyjnego. Zadowalające rezultaty uzyskane dla przypadku obsługi strumieni jednorodnych, zachęciły autorów do rozważenia przypadku użycia mechanizmu SPT dla również obsługi niejednorodnych strumieni ruchu CBR. W szczególności, rozważono obsługę strumieni CBR różniących się pomiędzy sobą takimi parametrami jak długość pakietu i odstępem pomiędzy pakietami. Zamieszczone wyniki symulacyjne potwierdzają, że proponowany mechanizm SPT umożliwia uzyskanie większej pojemności systemu dostępnej dla obsługi ruchu oraz minimalizuje zmienność opóźnienia w przypadku, kiedy dla wszystkich strumieni CBR zachowany jest ten sam odstęp pomiędzy kolejnymi wysyłanymi pakietami (Rys. 4). W przypadku, kiedy odstęp pomiędzy pakietami jest inny dla poszczególnych strumieni CBR, mechanizm SPT w dalszym ciągu ma zdolność do osiągnięcia stanu synchronizacji, jednakże w wielu przypadkach ma to miejsce kosztem pomniejszenia pojemności użytkowej systemu (Rys. 5). Dodatkowo, w artykule autorzy zwracają uwagę na problem tzw. powtórnej synchronizacji mechanizmu SPT, który występuje w przypadku występowania błędów transmisyjnych. Proponowanym rozwiązaniem jest wprowadzenie maszyny stanów, którą przedstawiono na Rys. 2. Przykład skutecznego działania tego rozszerzenia pokazuje Rys. 7, który ilustruje uzyskany czas przekazu pakietu pojedynczego strumienia CBR bez dodatkowego mechanizmu oraz z zastosowaniem tego mechanizmu.

Słowa kluczowe

EN

wireless LAN; CBR streams; quality of service (QoS); SPT mechanism

• Wydawca: Instytut Informatyki Teoretycznej i Stosowanej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Theoretical and Applied Informatics
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 19, No. 4
• Strony: 255--266
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Śliwiński J.

autor

Bęben A.

autor

Burakowski W.

• Institute of Telecommunications Warsaw University of Technology,

Bibliografia

• [1] Sliwinski J., BurakowskiW., B˛eben A.: A Method for Improving Transfer Quality of CBR Streams overWireless LANs, In Proc. of 4th Polish-German Teletraffic Symposium, 2006, September 21-22, Wroclaw, Poland, ISBN 83-7085-975-5.
• [2] IEEE 802.11 WG: Part 11: Wireless LAN MAC and physical layer specifications, IEEE Standard, 1999.
• [3] Hole D.P., Tobagi F.A.: Capacity of an IEEE 802.11b wireless LAN supporting VoIP, Proceedings of IEEE International Conference on Communication, ICC 2004.
• [4] Garg S., KappesM.: Can I add a VoIP call?, Proceedings of IEEE International Conference on Communication, ICC 2003, Alaska.
• [5] Medepalli K., Gopalakrishnan P., Famolari D., Kodama T.: Voice capacity of IEEE 802.11b, 802.11a and 802.11g wireless LANs. In proc. of IEEE Global Telecommunications Conference, Globecom 04, Dallas, USA 2004.
• [6] Anjum F., et al: Voice performance in WLAN Networks – an experimental study, In proc. of IEEE Global Telecommunications Conference, Globecom 03, San Francisco, USA 2003.
• [7] ITU-T Recommendation: Y.1541, Network performance objectives for IP-based services, ITU, May 2002.
• [8] Banchs A., Perez X.: Providing Throughput Guarantees in IEEE 802.11 Wireless LAN, IEEE Wireless Conference on Networking Communication (WCNC 2002), 2002.
• [9] Veres A., Campbell A.T., Barry M., Li-Hsiang Sun: Supporting Service Differentiation in Wireless Packet Networks Using Distributed Control, IEEE Journal on selected Areas in Communications, vol. 19, pp. 2081-2093.
• [10] Jain A., Qiao D., Shin K.G.: RT-WLAN: A Soft Real-Time Extension to the OriNOCO Linux Device Driver, 2003 International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC 2003), 2003.
• [11] VeeraraghavanM., Cocker N.,Moors T.: Support of voice services in IEEE 802.11 wireless LANs, In Proceedings of the IEEE INFOCOM 2001, 2001.
• [12] Qiang Ni: Performance Analyzis and Enhancements for IEEE 802.11eWireless Networks, IEEE Network, July/August 2005.
• [13] NS-2: Network Simulator 2. available on http://www.isi.edu/nsnam/ns/
• [14] IEEE 802.11 WG: Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications; Amendment 8: Medium Access Control (MAC) Quality of Service Enhancements, IEEE Standard, 2003.