مكانيسمي پويا براي تنظيم پارامترهاي دسترسي به كانال جهت بهبود انتقال ويدئو در شبكه هاي محلي بيسيم

A Dynamic Mechanism for Tunning MAC Parameters to Improve Video Transmission in Wireless LANs

با رشد روزافزون ارتباطات چند­رسانه­اي در اينترنت از يك طرف و با گسترش استقرار شبكه­ هاي بي ­سيم از طرف ديگر، كيفيت انتقال ويدئو بر روي اين شبكه ­ها به يك چالش اصلي تبديل شده است. استاندارد 802.11e چارچوبي براي تأمين كيفيت سرويس متناسب با نوع ترافيك ارائه نموده است كه در گونه­ هاي بعدي اين استاندارد نظير 802.11n و 802.11ac نيز مورد استفاده قرار مي­ گيرد. يكي از مكانيسم ­هاي دسترسي به كانال در اين استاندارد،EDCA است كه چهار صف جداگانه براي ترافيك­ هاي متفاوت پيش ­بيني نموده است. اين مكانيسم براي هر صف، پارامترهاي دسترسي به كانال مجزايي تعريف نموده است. در اين مقاله روشي پويا براي تنظيم پارامترهاي دسترسي در هر صف از جمله اندازه پنجره رقابت و فاصله بين فريمي ارائه مي ­شود كه ميزان كاهش يا افزايش آن­ها را بر اساس شرايط متغير شبكه محاسبه مي ­نمايد. ضمناً از نرخ تصادم متوسط براي تعيين شرايط بار شبكه استفاده مي ­شود. اين معيار با يك ميانگين وزني براي هر صف در هر ايستگاه محاسبه و پس از هر بار ارسال بسته، به روزرساني مي­ شود. نتايج شبيه­ سازي در NS2 نشان مي ­دهد كه روش پيشنهادي باعث بهبود كيفيت انتقال ويدئو از نقطه­ نظر معيارهاي متعدد از جمله كيفيت ويدئوي دريافتي، گذرداد، نرخ اتلاف بسته و تأخير انتها به انتها مي­ شود.

With the increasing growth of multimedia communications on the Internet, on the one hand, and with the expansion of deployment of wireless networks on the other hand, the quality of video transmission on these networks has become a major challenge. The 802.11e standard proposes a framework to provide the Quality of Service (QoS) in accordance with the type of traffic and which is used by next variants of the standard, namely, 802.11n and 802.11ac. One of the channel access mechanisms in this standard is EDCA, which has predicted four separate queues for different types of traffic. This mechanism defines distinct channel access parameters in each queue. In this paper, a dynamic method is provided for tunning the access parameters in each queue, such as the size of the Contention Window (CW), and Arbitration Inter-Frame Space (AIFS), which calculates their decrease or increase based on the varying network conditions. However, the average collision rate is used to determine the network load conditions. This criterion is calculated with a weighted average of each queue at each station and updated every time the packet is sent. The simulation results in NS2 indicate that the proposed method improves the quality of video transmission from the point of view of multiple criteria, including PSNR, throughput, packet loss rate and the end-to-end delay.