Дослідження обмежень робочих параметрів мережі IEEE 802.11 ac в каналі 20 МГц

Основний зміст сторінки статті

Олександра О. Омельянець
https://orcid.org/0009-0006-6549-201X
к.т.н. доц. Володимир Семенович Лазебний
https://orcid.org/0000-0002-5702-2775

Анотація

Метою дослідження є оцінити граничні значення експлуатаційних характеристик безпроводової мережі IEEE 802.11 ac в режимі з найбільшою швидкістю передавання (MCS8) у частотному каналі 20 МГц з одним просторовим потоком, за умови наявності в мережі значної кількості активних станцій з насиченим навантаженням. Для дослідження застосовано альтернативну модель процесів у мережах IEEE 802.11, що ґрунтується на концепції віртуального конкурентного вікна. Отримано числові дані й наведено графіки залежності пропускної здатності каналу, затримки передавання та нерівномірності затримки за наявності в мережі від однієї до шістнадцяти активних станцій з насиченим навантаженням, у разі передавання кадрів з обсягом даних 512 або 1500 байтів. Визначено максимально можливу пропускну здатність каналу з частотною смугою 20 МГц (68,387біт/с), у разі застосування кадрів з максимально великим навантаженням (11454 байти), передбаченим стандартом. Наведено також розрахункові дані про кількість колізій, що має місце в мережі з насиченим навантаженням і кількість кадрів, переданих на різних етапах доступу до каналу. Одержані результати корисні для обґрунтованого планування безпроводових мереж і налаштування параметрів мережного обладнання.

Блок інформації про статтю

Як цитувати
[1]
О. О. Омельянець і В. С. Лазебний, «Дослідження обмежень робочих параметрів мережі IEEE 802.11 ac в каналі 20 МГц», Мікросист., Електрон. та Акуст., т. 29, вип. 1, с. 297580.1–297580.8, Квіт 2024.
Розділ
Електронні системи та сигнали
Біографія автора

к.т.н. доц. Володимир Семенович Лазебний, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

кафедра звукотехніки та реєстрації інформації, доцент

Посилання

Chuck Lukaszewski, Liang Li. «Very High-Density 802.11ac Networks Theory Guide.» Aruba Networks, 62 p., URL: https://howwirelessworks.com/wp-content/uploads/Aruba_VHD_VRD_Theory_Guide.pdf.

Matthew S. «Gast. 802.11ac: A Survival Guide.», O'Reilly Media, 136 p., USA, 2015, URL: https://freecomputerbooks.com/802.11ac-A-Survival-Guide.html

White Paper of Home Wi-Fi Networks with Optimal User Experience, URL: https://carrier.huawei.com/~/media/CNBG/Downloads/Technical%20Topics/Fixed%20Network/White%20Paper%20of%20Home%20Wi-Fi%20-en.pdf

4. Naik, G., Liu, J. and Park, J.-M. J. «Coexistence of Wireless Technologies in the 5 GHz Bands: A Survey of Existing Solutions and a Roadmap for Future Research.» IEEE Communications Surveys & Tutorials №3, vol. 20, pp. 1777-1798, 2018, DOI: https://doi.org/10.1109/COMST.2018.2815585

Salama, R. Saatchi. «Quality of Service in IEEE 802.11ac and 802.11n Wireless Protocols with Applications in Medical Environments.», Advances in Asset Management and Condition Monitoring, рр. 1345-1358. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-57745-2_111

What you need to know about Wi-Fi 5 (IEEE 802.11ac), URL: https://help.keenetic.com/hc/en-us/articles/213968949-What-you-need-to-know-about-Wi-Fi-5-IEEE-802-11ac

7. Olmedo, G., Lara-Cueva, R., Martínez, D., de Almeida, C. «Performance Analysis of a Novel TCP Protocol Algorithm Adapted to Wireless Networks.», Future Internet №101, vol. 12, pp. 1-17, 2020, DOI: https://doi.org/10.3390/fi12060101

N. S. Ravindranath, Inder Singh, Ajay Prasad and V. S. Rao. «Performance Evaluation of IEEE 802.11ac and 802.11n using NS3.», Indian Journal of Science and Technology, Vol 9(26), pp.1-9, July 2016, DOI: https://10.17485/ijst/2016/v9i26/93565

Elena Lopez-Aguilera, Eduard Garcia-Villegas, Jordi Casademont. «Evaluation of IEEE 802.11 coexistence in WLAN deployments.», Wireless Networks, Vol 25(10), рр. 1-18, 2019, DOI: https://doi.org/10.1007/s11276-017-1540-z

The Evolution of Wi-Fi networks: from IEEE 802.11 to Wi-Fi 6E, URL: https://www.wevolver.com/article/the-evolution-of-wi-fi-networks-from-ieee-80211-to-wi-fi-6e

11. Fash Safdari, А. Gorbenko. «Theoretical and experimental study of performance anomaly in multi-rate IEEE802.11ac wireless networks», Radioelectronic and Computer Systems № 4, рр. 85-97, 2022 DOI: https://doi.org/10.32620/reks.2022.4

Xu, Y., Amewuda, A. B., Katsriku, F. A., Abdulai, J.-D. «Implementation and Evaluation of WLAN 802.11ac for Residential Networks in NS-3», Journal of Computer Networks and Communications, pp. 1-10, 2018, DOI: https://doi.org/10.1155/2018/3518352

13. WLAN IEEE 802.11ac testing, URL: https://www.rohde-schwarz.com/se/solutions/test-and-measurement/wireless-communication/wireless-connectivity/wlan-wifi/wlan-ieee-802-11ac-testing/wlan-ieee-802-11ac-testing_250899.html

14. Lito Kriara, Edgar Costa Molero, Thomas R. Gross. «Evaluating 802.11ac features in indoor WLAN: an empirical study of performance and fairness.» Conference: Proceedings of the Tenth ACM International Workshop on Wireless Network Testbeds, Experimental Evaluation, and Characterization, October 2016, DOI: https://doi.org/10.1145/2980159.2980167

Mohammed Alghamdi. «Throughput Analysis of IEEE WLAN "802.11 ac" Under WEP, WPA, and WPA2 Security Protocols.», International Journal of Computer Networks (IJCN), Vol. 9, pp. 1 – 13, April 2019, URL: https://www.cscjournals.org/library/manuscriptinfo.php?mc=IJCN-334

Lazebnyi V. S., Yin Ch., Omelyanets O. O. «Doslidzhennya realʹnoyi propusknoyi zdatnosti bezdrotovoyi informatsiynoyi merezhi spetsyfikatsiyi IEEE 802.11 [Study of the real bandwidth of the wireless information network of the 802.11n specification.]» Scientific notes of the Tavria National University named after V. I. Vernadsky Series: "Technical Sciences", vol. 29 (68), no. 5 part 1, рр. 155-160, 2018, URL: https://www.tech.vernadskyjournals.in.ua/journals/2018/5_2018/part_1/29.pdf

V. S. Lazebnyi and C. Yin, “Estimation of probabilistic processes in wireless networks of 802.11 standard”, Microsyst. Electr. And Acoust., vol. 22, no. 5, pp. 47–53, Nov. 2017. DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.2017.22.5.99947

Detail on CWmin and CW max (Contention Window Minimum and Maximum), URL: https://wifisharks.com/2021/02/13/cwmin-cwmax/?cn-reloaded=1

A. V. Lazebnyy and V. S. Lazebnyi, “The Details of Virtual Contention Window Concept for 802.11 IBSS Wireless Local Area Network Mathematic Modeling”, International Journal of Wireless Communications and Mobile Computing, vol. 1, no. 1, p. 7, Jan. 2013. DOI: https://doi.org/10.11648/j.wcmc.20130101.12