ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΜΕΘΟΔΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΠΡΟΣΠΕΛΑΣΗΣ ΜΕΣΟΥ ΤΟΥ ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟΥ ΑΣΥΡΜΑΤΩΝ ΤΟΠΙΚΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ ΙΕΕΕ 802.11 |
ΣΥΝΤΟΜΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ |
Το ερευνητικό πρόγραμμα αφορά στην ανάπτυξη νέων αλγορίθμων που επιτυγχάνουν βελτίωση της απόδοσης του υποεπιπέδου προσπέλασης μέσου (MAC-sub-layer) του πρωτοκόλλου ΙΕΕΕ 802.11 στα ασύρματα τοπικά δίκτυα. Η ραγδαία εξάπλωση των ασύρματων τοπικών δικτύων τα τελευταία χρόνια οδηγεί στην αντιμετώπιση των εξειδικευμένων προβλημάτων που προκύπτουν από την ύπαρξη κρυφών σταθμών (σταθμών εκτός εμβέλειας του πομπού αλλά εντός εμβέλειας του λήπτη), προβλημάτων δικαιοσύνης πρόσβασης ανάλογα με την γεωγραφική θέση ενός σταθμού στο ασύρματο δίκτυο και στη βελτιστοποίηση του αλγορίθμου υπολογισμού του παραθύρου διεκδίκησης. Οι σταθμοί χρησιμοποιούν τεχνικές Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance (CSMA/CA) για την αποφυγή συγκρούσεων στην προσπέλαση του μέσου και μικρά πακέτα Request To Send / Clear To Send (RTS/CTS) πριν την αποστολή του πακέτου δεδομένων ώστε να πληροφορηθούν όλοι οι σταθμοί εντός της εμβέλειας του πομπού και του δέκτη για την επικείμενη αποστολή του πακέτου δεδομένων. Η χρησιμοποίηση μεγαλύτερου slot size που να περιλαμβάνει και την αρχή του CTS πακέτου στην διεκδίκηση του μέσου στο υποεπίπεδο ελέγχου προσπέλασης μέσου (MAC sub-layer) αντιμετωπίζει τις συγκρούσεις που προκαλούνται από τους κρυφούς σταθμούς και τα πιθανά προβλήματα δικαιοσύνης, απαιτεί όμως την ανάπτυξη νέου αλγορίθμου υπολογισμού του παραθύρου διεκδίκησης που θα αντικαταστήσει τον υπάρχοντα εκθετικό αλγόριθμο. Η τεχνική αυτή – μεγαλύτερο slot size σε συνδυασμό με γραμμική μέθοδο αυξομείωσης του παραθύρου διεκδίκησης - προτάθηκε στο πρωτόκολλο AΙr που αναπτύχθηκε από την ΙΒΜ σε συνεργασία με τον οργανισμό IrDA για ασύρματα τοπικά δίκτυα υπέρυθρης ακτινοβολίας. Η τεχνική αυτή ήταν απαραίτητη στο AIr λόγω της αυξημένης πιθανότητας ύπαρξης κρυφών σταθμών που προκύπτει από την χρησιμοποίηση υπερύθρων ακτίνων στο φυσικό επίπεδο που προκαλούν εύκολα κρυφούς σταθμούς. Η γραμμική μέθοδος αυξομείωσης του παραθύρου όμως προκαλεί πρόσθετα προβλήματα όπως αποδείχθηκε στις σχετικές εργασίες. Η παρούσα πρόταση αφορά στην ανάπτυξη ενός νέου αλγορίθμου προσδιορισμού του παραθύρου διεκδίκησης στο ΙΕΕΕ 802.11, που σε συνδυασμό με την υλοποίηση μεγαλύτερου slot size θα επιτυγχάνει την βελτίωση απόδοση του πρωτοκόλλου και ταυτόχρονα θα αντιμετωπίζει τα προβλήματα δικαιοσύνης στην πρόσβαση. Οι αρχές που θα χρησιμοποιηθούν είναι αυτές που προτάθηκαν από την ΙΒΜ στο πρωτόκολλο AIr, προσαρμοσμένες όμως στις ιδιαιτερότητες του φυσικού επιπέδου του 802.11. Ο προσδιορισμός του νέου αλγόριθμου υπολογισμού του παράθυρου διεκδίκησης και η αποτελεσματικότητά του θα ελεγχθούν και πιστοποιηθούν με την ανάπτυξη μοντέλου προσομοίωσης σε OPNET καθώς και με την ανάπτυξη ενός αναλυτικού μοντέλου που θα υπολογίζει με ευκολία την αποτελεσματικότητα του νέου μοντέλου σε πολλά κριτήρια απόδοσης όπως (α) στoν ρυθμό εξυπηρέτησης (throughput), (β) στην καθυστέρηση στην μετάδοση ενός πακέτου (packet delay) και (γ) στην πιθανότητα μή αποστολής ενός πακέτου λόγω διαδοχικών συγκρούσεων (drop probability). |
ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΥ ΥΠΕΥΘΥΝΟΥ |
|
ONOMAΤΕΠΩΝΥΜΟ: | Βασίλης Βίτσας |
TMHMA: | ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ |
e-mail: | vitsas@it.teithe.gr |
ΜΕΛΗ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΗΣ ΟΜΑΔΑΣ:
ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ |
ΙΔΙΟΤΗΤΑ |
ΤΗΛΕΦΩΝΟ |
|
ΒΑΣΙΛΗΣ ΒΙΤΣΑΣ | ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ |
(2310)-791299 | vitsas@it.teithe.gr |
ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΚΛΕΦΤΟΥΡΗΣ | ΤΑΚΤΙΚΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ |
(2310)-791299 | kleftouri@it.teithe.gr |
ΑΝΤΩΝΗΣ ΒΑΦΕΙΑΔΗΣ | ΤΑΚΤΙΚΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ |
(2310)-791299 |
|
ΓΙΩΡΓΟΣ ΠΑΠΑΔΗΜΗΤΡΙΟΥ |
ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ |
(2310)- 998221 |
|
ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΔΗΣ |
ΑΝΑΠΛΗΡΩΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ |
(2310)- 891799 |
|
ΚΩΝ/ΝΟΣ ΠΑΠΑΡΙΖΟΣ | ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΙΔΡΥΜΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ |
(2310)- 891895 | paparriz@uom.gr |
ΑΛΛΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ - ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΕΙΣ |
ΠΕΡΙΟΔΙΚΑ P. Chatzimisios, AC Boucouvalas and V. Vitsas “ Effectiveness of RTS/CTS handshake in IEEE 802.11a wireless LANs ”, IEE Electronics Letters , vol. 40, no 14, pp. 915-916, 8 th July 2004. (p17.pdf) P. Chatzimisios and A. C. Boucouvalas, “ Packet delay analysis of the
advanced infrared (AIr) CSMA/CA MAC protocol in optical wireless LANs
”, in Special Issue on Indoor Optical Wireless Communication Systems
and Networks, Wiley International Journal of Communication Systems,
vol. 18, issue 3, pp. 307-331, 15 March 2005. P. Chatzimisios, AC Boucouvalas and V. Vitsas , “IEEE 802.11 Wireless LANs: Performance Analysis and Protocol Refinement”, Eurasip Journal on Wireless Communications and Networking, vol. 2, no. 1, pp. 67-78, March 2005 .(eurasip.pdf) P. Chatzimisios, AC Boucouvalas and V. Vitsas , “ Performance analysis
of the IEEE 802.11 MAC protocol for Wireless LANs ”, International Journal
of Communication Systems, vol. 18, no. 6, pp. 545-569, June 2005. (intjcommsys.pdf) P. Chatzimisios, A.C. Boucouvalas and V. Vitsas, ‘ ΙΕΕΕ 802.11 WLANs: Performance analysis in presence of bit errors', Proc. of the 4th International Symposium on Communication Systems, Networks and Digital Signal Processing, 20-22th July 2004, University of Newcastle upon Tyne, UK, pp.367-370. (csndsp_2.pdf) P. Chatzimisios and A. C. Boucouvalas, “ Improving performance through optimization of the RTS/CTS mechanism in IEEE 802.11 Wireless LANs ”, in Proceedings of the Communication Systems, Networks & Digital Signal Processing International Symposium (CSNDSP 2004), pp. 375-378, Newcastle, UK, July 2004. (csndsp_1.pdf) P. Chatzimisios, A.C. Boucouvalas and V. Vitsas, “ Optimisation of RTS/CTS handshake in IEEE 802.11 Wireless LANs for maximum performance ”, in Proceedings of the IEEE Global Telecommunications Conference (Globecom), Computer-aided Modeling, Analysis and Design of Communication Links and Networks (CAMAD) Workshop, pp. 270-275, Dallas Texas , USA, 29 Nov.- 3 Dec., 2004. (p19.pdf) V. Vitsas, P. Chatzimisios , A.C. Boucouvalas, P. Raptis, K. Paparrizos and D. Kleftouris, “Enhancing performance of the IEEE 802.11 Distributed Coordination Function via packet bursting ”, invited paper , in Proceedings of the IEEE Global Telecommunications Conference (Globecom), Computer-aided Modeling, Analysis and Design of Communication Links and Networks (CAMAD) Workshop, pp. 245-252, Dallas Texas , USA , 29 Nov.- 3 Dec., 2004 . (p18.pdf) P. Raptis, V. Vitsas, K. Paparrizos, P. Chatzimisios and A. C. Boucouvalas, “ Packet Delay Distribution of the IEEE 802.11 Distributed Coordination Function”, in Proceedings of the IEEE International Symposium on a World of Wireless, Mobile and Multimedia Networks (WoWMoM 2005), pp. 299-304, Taormina, Italy, 13 – 16 June 2005. (p20.pdf) P. Chatzimisios, A. C. Boucouvalas, V. Vitsas, A. Vafiadis, A. Economidis and P. Huang “ A simple and effective backoff scheme to enhance IEEE 802.11 MAC performance ”, invited paper, in Proceedings of the 2nd International Conference on Cybernetics and Information Technologies, Systems and Applications (CITSA 2005), vol. I, pp. 48-53, Orlando , Florida , USA , 14-17 July 2005. (2005_i383yo.pdf) P. Raptis, V. Vitsas, K. Paparrizos, P. Chatzimisios A. C. Boucouvalas and P. Adamidis, “Packet Delay Modeling of IEEE 802.11 Wireless LANs ”, invited paper, in Proceedings of the 2nd International Conference on Cybernetics and Information Technologies, Systems and Applications (CITSA 2005), vol. I, pp. 71-76, Orlando , Florida , USA , 14-17 July 2005.(2005_i257mz.pdf) P. Chatzimisios, V. Vitsas, A. C. Boucouvalas, D. Kleftouris and M. Tsoulfa, “ Packet delay performance comparison of the IEEE 802.11 and IrDA AIr CSMA/CA protocols in high-speed Wireless LANs ”, in Proceedings of the International Conference on Internet and Multimedia Systems and Applications (EuroIMSA 2006), Innsbruck, Austria, 13-15 February 2006 (516-806.pdf) P. Chatzimisios, V. Vitsas and A. C. Boucouvalas, “ On improving performance for IEEE 802.11 Wireless LANs under congested and error-prone environments ”, in Proceedings of the International Conference on Internet and Multimedia Systems and Applications (EuroIMSA 2006), Innsbruck, Austria, 13-15 February 2006. (516-807.pdf) P. Chatzimisios, V. Vitsas and A. C. Boucouvalas, “ DIDD backoff scheme: An enhancement to IEEE 802.11 DCF under burst transmission errors ”, in Proceedings of the IEEE Sarnoff 2006 Symposium, Nassau Inn in Princeton, NJ, USA, 27-28 March 2006. (1568976075_final.pdf) |