Throughput analysis of packet applied to the transmission probability for CSMA/CA protocol in wireless LAN

CSMA/CA에 적합한 전송확률을 고려한 무선 LAN의 패킷 처리율 분석

  • Published : 2009.02.28

Abstract

This paper analyzes the throughput of DCF protocol at the MAC layer in the 802.11a wireless LAN. The throughput of DCF protocol is related on probability of backoff, depends on retransmission of each terminal. This paper applied to nonmarcov discrete model for each terminal BER in the base station versus the packet throughput is progressing with the data rate of 6,12,24,54 Mbps, We find the fact that the less the data rate be the higher the throughput. We also find from the throughput calculation by means of traffic intensity in OFDM wireless LAN.

무선 LAN상에서의 단말들의 기존의 처리율은 기지국과 단말간의 지연을 고려하지 않았으나 본논문에서는 CSMA/CA의 특성에 적합한 전송 지연을 고려할뿐만 아니라 DCF 처리율은 백오프가 발생될 확률과 관련되며 이는 각 단말에서의 충돌에 의한 재전송 확률을 고려하였다. 본 논문에서는 재전송 과정에 최대 백오프를 두어 최대한 패킷 간의 충돌을 방지하기 위함이며 이와 관련된 과정을 마르코프 체인 모델에 적용시켜 전송이 성공적으로 이루어질 확률을 구하고 이를 한 기지국에 대한 단말수별로 BER,Eb/No대 처리율을 속도별로 시뮬레이션하여 OFDM 기반 무선 LAN 환경에서 패킷 처리율이 최대가 되는 단말수,속도,패킷 크기에 따른 이상적인 환경이 아닌 무선 LAN의 최적 요소를 구할 수 있었다.

Keywords

References

  1. IEEE 802.11b, "Part 11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specification," 1997.
  2. IEEE 802.11b, "Part 11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specification: High-Speed Physical Layer Extension in the 2.4 GHz Band," 1999.
  3. Upkar Varshney, "The Status and Future of 802. 11-based WLANs," IEEE Computer, pp. 102-105, June 2003.
  4. Kin K. Leung, Bruce McNair, Leonard J. Cimini and Jack H. Winters, "Outdoor IEEE 802.11 Cellular Networks: MAC Protocol Design and Performance," IEEE, pp. 595-599, 2002.
  5. Zuoyin Tang, Zongkai Yang, Jianhua He and Yanwei Liu, "Impact of Bit Errors on the Performance of DCF for Wireless LAN," IEEE, pp. 529-533, 2002
  6. Yang Xiao and Jon Rosdahl, "Throughput and Delay Limits of IEEE 802.11," IEEE Communications Letters, Vol. 6, No. 8, pp. 355-357, August 2002. https://doi.org/10.1109/LCOMM.2002.802035
  7. Jangeun Jun, Pushkin Peddabachagari and Mihail Sichitiu, "Theoretical Maximum Throughput of IEEE 802.11 and its Applications," Proceedings of the Second IEEE International Symposium on Network Computing and Applications(NCA'03), 2003
  8. Juha Heiskala and John Terry, "OFDM Wireless LANs : A Theoretical and Practical Guide," Sams Publishing, 2002.
  9. Jim Geier, "Wireless LANs," Sams Publishing, 2002
  10. Clark G.C. and Jr. & Cain J.B., Error-Correction Coding for Digital communications, Plenum Press, New York, NY, 1981.