Análisis de Throughput en una red 802.11B operando a modo infraestructura

Abstract

En este trabajo se desarrolla un modelo analítico del desempeño de redes WLAN operando en modo infraestructura y de acuerdo al protocolo IEEE 802.11b. En este tipo de redes los terminales móviles se conectan a una red alámbrica mediante un punto de acceso (AP), que cursa todo el tráfico de subida (desde los terminales hacia el AP) y de bajada desde el AP hacia los terminales). A pesar de que este tipo de redes son las de aplicación generalizada, los modelos desarrollados a la fecha no consideran un análisis de desempeño del throughput de subida y de bajada, como se realiza en el estudio que se presenta aquí. El fenómeno del terminal oculto se presenta en WLANs (Wireless Local Área Networks) cada vez que los terminales no son capaces de percibir las transmisiones de sus pares, en cuanto sí son capaces de comunicarse con el punto de acceso adecuadamente. Este fenómeno ocurre fácilmente en aplicaciones de WLANs con enlaces de largo alcance, donde el uso de antenas altamente directivas contrarresta efectivamente las pérdidas por propagación, como asimismo en espacios confinados con escenarios de propagación complejos. En este trabajo se analiza exitosamente el efecto del fenómeno del terminal oculto sobre el desempeño de la red, situación que no ha sido tratada apropiadamente en la literatura. Diferentes condiciones de propagación y distancias de los terminales al punto de acceso permiten que las señales más potentes sean recibidas correctamente, mientras que recepciones simultáneas con señales más débiles experimentan una colisión, que invita a una retransmisión del mensaje(...). In this thesis an analytical throughput model for IEEE802.11b networks operating in infrastructure mode is developed. In these networks, mobile terminals are connected to a wired network by means of an access point (AP), which handles all traffic, uplink (mobile terminals transmit to the AP) and downlink (from AP to mobile terminals). Although the deployment of this kind of networks is widespread, models developed so far have paid little heed to a differentiated analysis of the uplink and downlink throughput, an issue which is addressed in this thesis. The hidden terminal phenomena in infrastructure WLANs (Wireless Local Area Networks) appears when terminals are not able to perceive transmissions of their peers, but are able to communicate correctly with the access point. It is very likely to occur in outdoor scenarios, where highly directive antennas are used to overcome propagation path losses, or it may also be encountered in indoor applications with complex propagation scenarios. The effect of hidden terminals on network performance also been successfully analyzed in this work, an issue which has not been modeled appropriately in the literature. Different propagation conditions and distances from terminals to the access point make it possible that stronger signals may be correctly received at the AP (capture) while simultaneous weaker receptions experience a collision, which results in a retransmission(...).