IEEE 802.11 Kablosuz Ağları için Bir Gerçek Zamanlı İletişim Protokolü

Abstract

802.11 kablosuz ağları gerçek zamanlı uygulamaların gereksiniminlerini karşılayabilecek sağlıklı mekanizmalardan yoksundur. Bu çalışma, uygulama katmanında kolaylıkla gerçekleştirilebilen ve iletişim verimliliğini artırarak sistemi gerçek zamanlı uygulamaların beklenti seviyesine çıkartan bir protokol sunmaktadır. Protokol, seçilen bir merkez düğümün diğer düğümleri sorgulaması esasına dayanmakta olup, trafiğin zamanlaması En Yakın Zaman Sınırı İlk algoritması tarafından sağlanmaktadır. Değişken trafik yükleriyle baş edebilmek amacıyla, kanal kullanımını istenen seviyede tutacak bir geri beslemeli kontrol döngüsü de protokole eklenmiştir. İletişimin matematiksel modeli oluşturularak, kontrol döngüsünün kararlılık analizi gerçekleştirilmiştir. Ağın NS-3 benzetimleri, protokolün değişken trafik yüklerinde kanal kullanım oranını istenen seviyede tutabildiğini ve daha az paket kaybına ulaştığını göstermektedir.

802.11 wireless networks do not have proper mechanisms to fulfil the requirements of real-time applications. This study presents a real-time communication protocol that can be implemented in the application layer. The proposed protocol is based on a preselected master node interrogating other nodes, using the Earliest-Deadline-First algorithm for scheduling the network traffic. In order to cope with the highly variable traffic load, the protocol is also augmented with a feedback control loop to keep the channel utilization at a predefined level. The stability analysis of the control loop is performed through the mathematical model of the communication. The NS-3 simulations show that the protocol is able to keep the utilization at the desired level and achieve a less packet loss.