Mitigating MAC layer performance anomaly of Wi-Fi networks through adaptable channelization

Беспроводные локальные сети (WLAN) 802.11 могут поддерживать несколько скоростей передачи данных на физическом уровне с использованием схемы адаптивной модуляции и кодирования (AMC). Однако эта возможность поддержки разных скоростей передачи данных вызывает в WLAN серьезную аномалию производительности. В сети, состоящей из нескольких узлов с разными скоростями передачи, узлы с более низкой скоростью передачи данных (медленные узлы) ухудшают пропускную способность узлов с более высокими скоростями передачи (быстрые узлы). Основным источником этой аномалии является механизм доступа к каналу WLAN, который обеспечивает долгосрочную равную вероятность доступа к каналу для всех узлов независимо от их скоростей передачи. В этой работе мы исследуем использование адаптируемого разделения на каналы по ширине, чтобы минимизировать влияние этого явления на производительность. Отмечается, что ширина канала, избыточная из-за более низкой скорости передачи медленных узлов, может быть назначена быстрым узлам, подключенным к другим точкам доступа (AP), что может существенно увеличить общую пропускную способность всей сети. Мы предлагаем алгоритм предотвращения аномалий на уровне управления доступом к среде (MAC), который назначает ширину канала узлам, связанным с различными точками доступа, на основе их скорости передачи. Мы смоделировали эффект адаптивного разделения на каналы и установили нижнюю и верхнюю границы пропускной способности в различных сетевых сценариях. Наши эмпирические результаты указывают на возможное увеличение пропускной способности сети более чем на 20% при использовании предложенного алгоритма MIAP.