امکان دسترسی کامل در شبکه های محلی بی سیم

قیمت: 41,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

امکان دسترسی کامل در شبکه های محلی بی سیم

عنوان لاتین

Fine-grained Channel Access in Wireless LAN

فناوری ارتباطات مدرن به طور پیوسته در حال توسعه سرعت داده لایه فیزیکی (PHY) در LAN های بی سیم هستند (در حال حاضر صدها مگابایت بر ثانیه در فناوری 802.11n و در آینده نزدیک بیش از گیگابایت). با این حال، با افزایش نرخ داده های PHY، سربار ناشی از کنترل دسترسی به رسانه (MAC) به تدریج باعث کاهش بازده اطلاعات می شود. این روند یکی از جنبه های اساسی پروتکل مک فعلی را منعکس می سازد، در این پروتکل کانال به عنوان یک منبع واحد در یک زمان در نظر گرفته می شود. استدلال این مقاله این است که در یک نرخ داده بالای WLAN، کانال باید به چند کانال فرعی تفکیک شود و طول آن نیز متناسب با نرخ داده PHY و اندازه قاب معمولی است. بنابراین چندین ایستگاه با یکدیگر رقابت می کنند و مطابق با تقاضای ترافیک آنها به طور همزمان از کانال های فرعی استفاده می کنند، درنتیجه میزان بهره وری کلی افزایش می یابد. ما FICA را معرفی می کنیم که یک روش دسترسی کامل به کانال است و از این رویکرد برای دسترسی به رسانه با استفاده از دو تکنیک جدید استفاده می کند. اول اینکه این تکنیک یک معماری PHY جدید بر اساس OFDM پیشنهاد می کند که عمود بر کانال های فرعی است و در عین حال تنها وابسته به مکانیزم های هماهنگ با WLAN موجود، حساس به حامل و انتشار است. دوم، FICA از یک روش درگیری فرکانس – دامنه به کار گرفته که از سیگنال رسانی لایه فیزیکی RTS/CTS و پشتیبان فرکانس – دامنه برای دسترسی به کانال فرعی هماهنگ استفاده می نماید. ما FICA را پیاده سازی کرده ایم، لایه های MAC و PHY هر دو از یک پلتفرم رادیویی نرم افزاری استفاده می کنند و آزمایشات ما امکان پذیری طرح FICA را نشان می دهند. علاوه بر این، نتایج شبیه سازی ما می گویند که FICA در مقایسه با 802.11 موجود می تواند نرخ بهره وری WLANs را تا بیش از 400% افزایش دهد.

Modern communication technologies are steadily advancing the physical layer (PHY) data rate in wireless LANs, from hundreds of Mbps in current 802.11n to over Gbps in the near future. As PHY data rates increase, however, the overhead of media access control (MAC) progressively degrades data throughput efficiency. This trend reflects a fundamental aspect of the current MAC proto- col, which allocates the channel as a single resource at a time. This paper argues that, in a high data rate WLAN, the channel should be divided into separate subchannels whose width is com- mensurate with PHY data rate and typical frame size. Multiple stations can then contend for and use subchannels simultaneously according to their traffic demands, thereby increasing overall effi- ciency. We introduce FICA, a fine-grained channel access method that embodies this approach to media access using two novel tech- niques. First, it proposes a new PHY architecture based on OFDM that retains orthogonality among subchannels while relying solely on the coordination mechanisms in existing WLAN, carrier-sensing and broadcasting. Second, FICA employs a frequency-domain con- tention method that uses physical layer RTS/CTS signaling and fre- quency domain backoff to efficiently coordinate subchannel access. We have implemented FICA, both MAC and PHY layers, using a software radio platform, and our experiments demonstrate the fea- sibility of the FICA design. Further, our simulation results suggest FICA can improve the efficiency ratio of WLANs by up to 400% compared to existing 802.11.