Tesis
Avaliação de disciplinas de consulta em protocolo de controle de acesso ao meio iniciado pelo receptor para redes sem fio AD HOC
Fecha
2015-04-27Registro en:
FIRYAGUNA, Fadhil. Avaliação de disciplinas de consulta em protocolo de controle de acesso ao meio iniciado pelo receptor para redes sem fio AD HOC. 2014. x, 114 f., il. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Sistemas Eletrônicos e de Automação)—Universidade de Brasília, Brasília, 2014.
repositorio.unb.br/handle/10482/17995
Autor
Firyaguna, Fadhil
Institución
Resumen
O estudo de disciplinas de consulta para protocolos da sub-camada de controle de acesso ao meio (MAC, do inglês, Medium Access Control ) iniciados pelo receptor para redes ad hoc não tem recebido muita atenção na literatura, e esquemas simples como a consulta cíclica e a priorização uniforme são normalmente assumidos. Porém, não apenas a ordem, mas também a taxa com a qual os nós são consultados é importante: uma taxa de consulta que é muito baixa pode levar a uma baixa vazão e longos atrasos, enquanto que o oposto pode acarretar um tráfego de controle excessivo e um número maior de colisões de quadros. Idealmente, um protocolo MAC iniciado pelo receptor teria seu melhor desempenho se os nós pudessem saber “quem” e “quando” consultar baseados na disponibilidade de dados em seus vizinhos. A primeira parte desta dissertação investiga um protocolo MAC para comunicação ponto-a-ponto (“unicast”) que segue o paradigma de transmissão com iniciativa do receptor, baseado na reversão do algoritmo de recuo exponencial binário (BEB, do inglês, binary exponential backoff ) do padrão IEEE 802.11, como forma de controlar a taxa com que os nós são consultados. Com o algoritmo BEB, a taxa de consulta é auto-regulada de acordo com as condições de canal e de tráfego. Além disso, o reordenamento de quadro nas filas - onde um quadro pode ser transmitido ao ser consultado sem a necessidade de estar na cabeça da fila - e um novo quadro de controle, o NTS (do inglês, Nothing-to-send), cujo papel é avisar ao nó consultor que não há quadros de dados disponíveis, são apresentados para agilizar os turnos de consulta. O desempenho do protocolo MAC iniciado pelo receptor baseado no algoritmo BEB é investigado sob três disciplinas de consulta: uma consulta cíclica sem prioridades (“Round-robin”), uma que visa a justiça de vazão entre os nós, a disciplina de justiça proporcional (PF, do inglês, proportional fair ) e uma que prioriza os nós de acordo com a probabilidade de sucesso de estabelecimento de conexão (LSH, do inglês, likelihood of successful handshake). Comparações com o padrão IEEE 802.11 em relação à sobrecarga de controle, atraso, justiça, e vazão, de acordo com diferentes topologias e cenários de tráfego, são apresentadas. A partir dos resultados obtidos na avaliação das três disciplinas, é proposta uma variação da estratégia de consulta que seleciona dinamicamente o algoritmo a ser utilizado na escolha do destino da consulta. O protocolo MAC iniciado pelo receptor com o algoritmo BEB revertido combinado a esta nova estratégia de consulta denominou-se de Receiver-Initiated MAC with Adaptive Polling Discipline (RIMAP), um protocolo MAC para comunicação ponto-a-ponto (“unicast”) que dinamicamente seleciona uma disciplina de consulta de acordo com a contenção do canal e a homogeneidade da qualidade do enlace de todos os vizinhos. Para isso, duas disciplinas de consulta são consideradas: o LSH e PF. O comportamento adaptativo é controlado por dois parâmetros de comutação que podem ser ajustados para se obter um compromisso entre o desempenho de justiça e de vazão/atraso. O desempenho do RIMAP é avaliado com simulações a eventos discretos sob topologias com terminais escondidos, transmissões concorrentes, e tráfego saturado. Adicionalmente, seu desempenho é comparado com o mesmo protocolo baseado no algoritmo BEB com as disciplinas de consulta fixadas (LSH e PF somente), assim como comparado com o MAC do padrão IEEE 802.11, o representante do paradigma iniciado pelo transmissor.