بهبود كارايي سازوكارهاي كنترل نرخ مبتني بركاوش به كمك دسته-بندي: ارزيابي بر روي بستر آزمايشي شبكه هاي بي سيم محلي پرسرعت

Improving performance of probe-based rate control mechanisms using classification: evaluation on an experimental testbed for High Throughput WLANs

فناوري MIMO در شبكه هاي محلي بي سيم، امكان استفاده از طيف متنوعي از نرخ هاي ارسال را فراهم مي آورد. به‌منظور بهبود كارايي پيمانه كنترل نرخ، اطلاعات آماري در مورد تاريخچه وضعيت و ميزان استفاده از هر نرخ ارسال در لايه MAC نگهداري مي شود تا به تعيين نرخ ارسال بسته هاي آتي كمك نمايد. بااين‌وجود، تنوع زياد نرخ هاي ارسال در استانداردهاي 802.11n و 802.11ac هزينه سربار زيادي را براي به روزرساني اين اطلاعات تحميل مي كند. در اين مقاله، براي كاهش فضاي حالت نرخ هاي ارسال و به روز نگه داري توأمان آمار همه آن‌ها، روشي براي دسته بندي نرخ ها ارائه شده است به‌نحوي‌كه هنگام ارسال يك بسته با نرخ ارسال مشخص، اطلاعات آماري مربوط به همه نرخ هاي ارسالي كه در همان دسته قرار مي گيرند، به روز شود. درنتيجه، آمار وضعيت تعداد بيشتري از نرخ هاي ارسال حتي باوجود ارسال تعداد كمي بسته هاي داده مي تواند به روز شود. سازوكار پيشنهادي در محيط هسته لينوكس پياده-سازي و عملكرد آن را تحت شرايط مختلف در يك بستر آزمايشي كه در آزمايشگاه پژوهشي خود راه اندازي نموده ايم، ارزيابي گرديد. نتايج نشان مي دهد كه روش پيشنهادي ازنقطه‌نظر گذرداد و تعداد ارسال هاي موفق از سازوكار Minstrel-HT به‌عنوان روش پيش فرض لينوكس عملكرد بهتري دارد.

MIMO technology offers a wide range of transmission rates for modern wireless LANs. In order to improve the performance of the rate control module, statistical information on the history of state and usage of each transmission rate is maintained at the MAC layer to help determine the rate at which future packets are sent. However, the great diversity of transmission rates in the 802.11n and 802.11ac standards imposes an overhead for updating this information. In this article, to reduce the state space of transmission rates while keeping statistics approximately up to date for each rate, a method for clustering rates is presented so that when sending a packet over a transmission rate, statistical information relating to all the rates belonging to the same cluster is updated. As a result, statistics for a greater number of rates can be updated even when sending a fewer number of packets. We implemented our proposed mechanism in the Linux kernel environment and evaluated its performance under different conditions on an experimental testbed deployed in our research laboratory. The results show that the proposed method outperforms the de-facto Minstrel-HT rate control mechanism in terms of throughput and number of successful transmissions.