Tesis doctoral de Paul Horatiu Patras
El nivel mac (media access control) del estándar ieee 802.11 especifica una serie de parámetros que definen el comportamiento de las estaciones inalámbricas cuando acceden al canal. En dicho estándar se define un conjunto de valores recomendados para estos parámetros, si bien estos valores, constantes, no tienen en cuenta las condiciones de la red inalámbrica –en términos de, por ejemplo, número de estaciones o tráfico cursado– por lo que resultan en un rendimiento subóptimo. En esta tesis se proponen dos nuevos algoritmos para configurar de forma óptima estos parámetros partiendo de las condiciones observadas de la red. Dichos algoritmos, construidos sobre la base de la teoría de control, son los siguientes: cac (centralized adaptive control), que se ejecuta en el punto de acceso, el cual distribuye la configuración a usar al resto de estaciones; y dac (distributed adaptive control), ejecutado por cada estación de la red inalámbrica de forma independiente. al contrario que las propuestas anteriores, casi todas ellas basada en heurísticos, los algoritmos se basan en (i) un modelo analítico del rendimiento de la red inalámbrica, necesario para obtener el punto de operación óptimo de una red 802.11; y (ii) fundamentos matemáticos de la teoría de control mono y multivariable, aplicados para diseñar el mecanismo que lleva la red a dicho punto de operación. Otra ventaja de los esquemas propuestos frente al trabajo previo es que son compatibles con el estándar 802.11, y pueden ser implementados sobre las tarjetas existentes sin necesidad de cambiar el hardware o el firmware. Mediante una extensa evaluación de rendimiento bajo diversas condiciones, se comprueba que los algoritmos maximizan las prestaciones de la red tanto en ancho de banda como en retardo, mejorando notablemente los resultados proporcionados por la configuración recomendada en el estándar así como por propuestas dinámicas anteriores. por último, se presentan las experiencias del prototipado de dichos algoritmos sobre dispositivos ieee 802.11, discutiendo los detalles de implementación de sus diferentes bloques. Se evalúan las prestaciones de los mismos mediante una extensa serie de experimentos, incluyendo diferentes escenarios en términos del número de nodos, potencia de transmisión usada y tráfico generado. Los resultados obtenidos permiten extraer valiosas conclusiones sobre el rendimiento de los esquemas adaptativos centralizados y distribuidos, así como la viabilidad de su despliegue en escenarios reales.
Datos académicos de la tesis doctoral «Control-theoretic adaptive mechanisms for performance optimization of ieee 802.11 wlans: design, implementation and experimental evaluation«
- Título de la tesis: Control-theoretic adaptive mechanisms for performance optimization of ieee 802.11 wlans: design, implementation and experimental evaluation
- Autor: Paul Horatiu Patras
- Universidad: Carlos III de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 18/03/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Albert Banchs Roca
- Tribunal
- Presidente del tribunal: arturo Azcorra saloña
- matthias Hollick (vocal)
- joerg Widmer (vocal)
- david Malone (vocal)
