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Ottimizzazione energetica e servizi real-time in reti Wireless LAN

P O L I T E C N I C O D I B A R I I Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni. Tesi di Laurea in Reti di Telecomunicazioni. Ottimizzazione energetica e servizi real-time in reti Wireless LAN. Relatore Ing. G. Boggia Correlatore Ing. L. A. Grieco.

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Ottimizzazione energetica e servizi real-time in reti Wireless LAN

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Presentation Transcript

  1. P O L I T E C N I C O D I B A R II Facoltà di IngegneriaCorso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Tesi di Laurea in Reti di Telecomunicazioni Ottimizzazione energetica e servizi real-time in reti Wireless LAN Relatore Ing. G. Boggia Correlatore Ing. L. A. Grieco Laureando Carmine Aloisio Anno Accademico 2004/2005

  2. Contenuti • Introduzione alle WLAN • Supporto alla QoS in reti WLAN • Power Saving • Algoritmo proposto • Risultati sperimentali • Conclusioni

  3. Cos’è una WLAN? • Pregi: • Difetti: Mobilità • Inaffidabilità del mezzo trasmissivo • Modesto raggio di copertura Facilità di installazione • Durata delle batterie Assenza di cablaggio

  4. Quality of Service (QoS) Lo standard IEEE 802.11 garantisce solo un servizio di tipo best-effort non adatto al trasferimento di traffici multimediali e real-time Gruppo di lavoro IEEE 802.11e Draft 13.0

  5. TXOP t Maximum Duration Starting Time IEEE 802.11e • Nuova funzione di coordinazione: HCF (Hybrid Coordination Function) • contention-based access,EDCA(Enhanced Distributed Coordination Access) • contention-free access,HCCA(HCF Controlled Channel Access) • Definizione deiTXOP(Transmission Opportunities): • intervallo di tempo durante il quale una stazione ha diritto a trasmettere

  6. backoff Time=3 AIFS AIFS Contention with other stations Data Source SIFS time ACK Destination backoff Time=10 backoff Time=7 AIFS AIFS Station with pending data to transmit transmission deferred residual backoff timer=7 EDCA Protocollo di accesso al mezzo mediante contesa l’accesso al canale è di tipo probabilistico

  7. HCCA Protocollo di tipo centralizzato l’accesso al mezzo è gestito dall’HC

  8. FBDS Algoritmo di allocazione dinamica della banda basato sulla teoria dei controlli automatici per sistemi tempo discreti Schema di controllo di FBDS

  9. Power Saving Awake State – La STA è accesa e può comunicare con le altre STA Doze State – La STA è spenta e non può né ricevere né inviare frame • Lo standard 802.11 prevede che una STA possa operare in due modalità • Active Mode: • Power Save Mode:

  10. PS FBDS Superframe Beacon CP CAP HC time Poll ACK Data PS STA TXOP time Awake Doze

  11. Algoritmo proposto: PI-FBDS Si propone di introdurre al posto del semplice regolatore Proporzionale, presente in FBDS, un regolatore Proporzionale-Integrale Funzione di trasferimento del regolatore Proporzionale Funzione di trasferimento del regolatore Proporzionale-Integrale • Permette di filtrare le componenti in alta frequenza del traffic load

  12. Caratteristiche degli scenari simulati • Traffici sperimentati: • Streaming video codificati in MPEG-4 • Videoconferenze codificate in H.263 • Trasmissioni vocali codificate in G.729 con VAD • FTP (best-effort) • Livello fisico: • 802.11a • 54 Mbps

  13. Algoritmi analizzati • FBDS • PI-FBDS • PS FBDS • PS PI-FBDS • Aspetti considerati per la valutazione degli algoritmi • Ritardo medio di consegna dei pacchetti(packet-delay) • Consumo energetico della stazione

  14. Valutazione delle prestazioni dell’algoritmo proposto (1)

  15. Valutazione delle prestazioni dell’algoritmo proposto (2)

  16. Valutazione delle prestazioni dell’algoritmo proposto (3)

  17. Valutazione delle prestazioni dell’algoritmo proposto (4)

  18. Valutazione delle prestazioni dell’algoritmo proposto (5)

  19. Valutazione delle prestazioni dell’algoritmo proposto (6)

  20. Valutazione delle prestazioni dell’algoritmo proposto (7)

  21. Valutazione delle prestazioni dell’algoritmo proposto (8)

  22. Valutazione delle prestazioni dell’algoritmo proposto (9)

  23. Conclusioni • L’algoritmo proposto, contrariamente alle aspettative, non comporta • grossi miglioramenti • Ciò non significa che la strada indicata da PI-FBDS sia da abbandonare: regolatore PI abbinato ad un meccanismo di CAC minore possibilità che un nuovo flusso trovi il canale completamente occupato aumento dei flussi ammessi alla rete

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