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Gruppo RETI di TELECOMUNICAZIONI Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione - PowerPoint PPT Presentation


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Tesi di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni. Progetto di uno scheduler per classi di servizio differenziate su reti Wireless LAN 802.11 basato sulla qualità del canale radio. Gruppo RETI di TELECOMUNICAZIONI Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione

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Presentation Transcript

Tesi di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni

Progetto di uno scheduler per classi di servizio differenziate su reti Wireless LAN 802.11 basato sulla qualità del canale radio

Gruppo RETI di TELECOMUNICAZIONI

Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione

Università di Pisa, 23 Giugno 2004

Candidato:

Edoardo Valori

Relatori:

Prof. Ing. Stefano Giordano

Ing. Rosario G. Garroppo

Ing. Stefano Lucetti


Sommario
Sommario

  • L’anomalia della Wireless LAN 802.11b

  • Wireless Hierarchical Token Bucket (WHTB):

    • Progetto ed implementazione

    • Risultati sperimentali

  • Time-based Wireless Hierarchical Token Bucket (TWHTB):

    • Progetto ed implementazione

    • Risultati sperimentali

  • Conclusioni


Scenario di riferimento
Scenario di riferimento

MS1: canale radio di buona qualità

MS2: canale radio con qualità variabile


L anomalia della wireless lan 802 11b
L’anomalia della Wireless LAN 802.11b

  • Scheduler tradizionali (CBQ, HTB, DRR…):

    • Lavorano al di sopra del livello data link

    • Presuppongono una qualità costante

  • Canale wireless:

    • Qualità dipendente dalla posizione

    • Per ridurre il numero di pacchetti errati: ritrasmissioni e rate adattativo

  • Gli algoritmi di scheduling tradizionali non tengono conto delle caratteristiche del CANALE WIRELESS!


L anomalia della wireless lan 802 11b1
L’anomalia della Wireless LAN 802.11b

L’utente con qualità cattiva consuma più risorse a parità di dati ricevuti a livello IP

Anche il goodput dell’utente con qualità buona si riduce


L anomalia della wireless lan 802 11b2
L’anomalia della Wireless LAN 802.11b

Il goodput di entrambe le stazioni decresce…

…ma le risorse consumate da MS2 crescono all’aumentare della distanza!


Uno scheduler channel aware
Uno scheduler channel-aware

Wireless Hierarchical Token Bucket (WHTB)


Whtb risultati sperimentali
WHTB: risultati sperimentali

Kbit/s ricevuti (MS1: 4 Mbit/s; MS2: 1 Mbit/s)


Whtb risultati sperimentali1
WHTB: risultati sperimentali

Kbit/s ricevuti (MS1 e MS2: 2.5 Mbit/s)



Uno scheduler channel aware1
Uno scheduler channel-aware

Time-based Wireless Hierarchical Token Bucket (TWHTB)


Twhtb risultati sperimentali
TWHTB: risultati sperimentali

Kbit/s ricevuti (MS1 e MS2: 2.5 Mbit/s)


Twhtb risultati sperimentali1
TWHTB: risultati sperimentali

Anche qui MS1 usa gran parte delle sue risorse.


Confronto fra whtb e twhtb
Confronto fra WHTB e TWHTB

Kbit/s ricevuti (MS1 e MS2: 2.5 Mbit/s)


Confronto fra whtb e twhtb1
Confronto fra WHTB e TWHTB

Approcci diversi, ma risultati molto simili:

DRR

TWHTB

WHTB


Confronto fra whtb e twhtb2
Confronto fra WHTB e TWHTB

  • Caratteristiche del WHTB:

    • Implementazione più semplice

    • Risente poco delle perdite dei pacchetti

      ma…

    • Sensibile alle asimmetrie del canale radio

  • Caratteristiche del TWHTB:

    • Non ha bisogno di essere calibrato

    • Funziona anche quando il canale è asimmetrico

      ma…

    • Necessita di due schede wireless (oppure una con funzioni di trasmissione e di monitoring)


Conclusioni
Conclusioni

  • Obiettivo: superare l’anomalia dell’802.11b

  • Metodologia: inserire nello scheduler a livello IP informazioni su qualità del canale

  • Risultati:

    • Implementazione di due scheduler channel-aware con due differenti approcci

    • Analisi prestazionale dei due schemi realizzati

    • Confronto fra i due schemi in termini di prestazioni e di implementazione


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