Análisis de máximo desempeño para WLAN operando a tasas fijas o adaptivas usando el estándar IEEE 802.11 a/b/g

Fixed or adaptive rate maximum throughput analysis for ieee 802.11 a/b/g wlan’s

En este trabajo se presenta un análisis simple, pero efectivo, de desempeño (throughput) de redes de área local inalámbricas (WLAN: Wireless Local Area Networks) operando bajo la familia de estándares IEEE 802.11 a/b/g. El análisis considera la influencia del tamaño de los paquetes, parámetros de configuración de los dispositivos (uso del protocolo RTS/CTS o acceso básico, tamaño de la ventana de contienda inicial, tasas de transmisión) como el efecto del número de dispositivos que conforman la red. El objetivo de este estudio es que los administradores de este tipo de redes puedan estimar los efectos que tiene sobre el desempeño la configuración de los dispositivos de la red. Los resultados obtenidos mediante este análisis constituyen una cota máxima del desempeño de la red, ya que, con el objetivo de evitar un análisis estocástico, se asume ausencia de colisiones e interferencia electromagnética en el canal.

INTRODUCCIÓN

El estándar IEEE 802.11 fue desarrollado para proveer conectividad a terminales móviles, como los de las redes de telefonía celular y de las redes de acceso local inalámbricas (WLAN: Wireless Local Access Network), [1]. Hay diversas versiones de este estándar que se caracterizan por una letra que se agrega a la denominación. En este trabajo se analiza de manera simple el desempeño máximo que puede lograrse de redes operando con los protocolos IEEE 801.11 a/b/g, de lo cual pueden desprenderse consideraciones importantes de la efectividad que pueden tener algunos procedimientos de configuración básicos. Parámetros importantes son la ventana de contienda, tasa de transmisión, el número de terminales y el tipo de aplicación.

La figura 1 ilustra el contexto dentro del cual se realiza este trabajo, donde un punto de acceso (Access Point) provee conectividad a diversos terminales inalámbricos (clientes) para acceder a Internet por medio de un Router. Esta configuración se conoce como de Infraestructura. En cambio, cuando todos los terminales se comunican entre sí sin intervención de un punto de acceso como mediador, se habla de una red ad hoc.

En el protocolo IEEE 802.11, un mecanismo de acceso al medio (MAC: Medium Access Control) es la función de coordinación distribuida (DCF: Distributed Coordination Function), basada en un protocolo de acceso aleatorio múltiple con detección de portadora con esquivación de colisión (CSMA/CA: Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), [1]. El estándar también especifica otro tipo de acceso al medio coordinado (PCF: Point Coordination Function), capaz de proveer un acceso al medio libre de colisiones, pero esta función no está implementada en muchos de los dispositivos disponibles en el mercado y, por ende, no será analizado.