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Gruppo RETI di TELECOMUNICAZIONI Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione

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

  1. 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

  2. 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

  3. Scenario di riferimento MS1: canale radio di buona qualità MS2: canale radio con qualità variabile

  4. 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!

  5. 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

  6. 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!

  7. Uno scheduler channel-aware Wireless Hierarchical Token Bucket (WHTB)

  8. WHTB: risultati sperimentali Kbit/s ricevuti (MS1: 4 Mbit/s; MS2: 1 Mbit/s)

  9. WHTB: risultati sperimentali Kbit/s ricevuti (MS1 e MS2: 2.5 Mbit/s)

  10. WHTB: risultati sperimentali

  11. Uno scheduler channel-aware Time-based Wireless Hierarchical Token Bucket (TWHTB)

  12. TWHTB: risultati sperimentali Kbit/s ricevuti (MS1 e MS2: 2.5 Mbit/s)

  13. TWHTB: risultati sperimentali Anche qui MS1 usa gran parte delle sue risorse.

  14. Confronto fra WHTB e TWHTB Kbit/s ricevuti (MS1 e MS2: 2.5 Mbit/s)

  15. Confronto fra WHTB e TWHTB Approcci diversi, ma risultati molto simili: DRR TWHTB WHTB

  16. 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)

  17. 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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