| DZIEKAN i RADA WYDZIAŁU ELEKTROTECHNIKI, AUTOMATYKI, INFORMATYKI i ELEKTRONIKI AKADEMII GÓRNICZO-HUTNICZEJ im. ST. STASZICA W KRAKOWIE |
|---|
| zapraszają na publiczną dyskusję nad rozprawą doktorską mgr inż. Katarzyny Kosek-Szott |
| An Analysis of IEEE 802.11 EDCA Ad-hoc Networks in the Presence of Hidden Nodes |
| Dyskusja odbędzie się 25 maja 2011 roku o godz. 12:30 w Sali Konferencyjnej Wydziału EAIiE, al. Mickiewicza 30, pawilon B-1, sala 4 |
| PROMOTOR: prof. dr hab. inż. Andrzej R. Pach - Akademia Górniczo-Hutnicza |
| RECENZENCI: prof. dr hab. inż. Józef Woźniak – Politechnika Gdańskaa |
| dr hab. inż. Wiesław Ludwin, prof. nadzw. AGH – Akademia Górniczo-Hutnicza |
| Z rozprawą doktorską i opiniami recenzentów można się zapoznać w Czytelni Biblioteki Głównej AGH, al. Mickiewicza 30 |
An Analysis of IEEE 802.11 EDCA Ad-hoc Networks in the Presence of Hidden Nodes
mgr inż. Katarzyna Kosek-Szott
Promotor: prof. dr hab. inż. Andrzej R. Pach – Akademia Górniczo-Hutnicza
Dyscyplina: Telekomunikacja
Sieci bezprzewodowe bez infrastruktury (ad-hoc) są obecnie jednymi z najbardziej dynamicznie rozwijających się sieci telekomunikacyjnych. Swą popularność zawdzięczają przede wszystkim łatwej i szybkiej konfiguracji, która nie wymaga skomplikowanego zarządzania. Łatwość tworzenia się tych sieci czyni je przydatnymi nie tylko dla przeciętnego użytkownika, czy dostawcy usług internetowych, ale również w przypadku sytuacji wyjątkowych, np. związanych z awarią sieci przewodowych na skutek klęsk żywiołowych.
Jednakże same sieci ad-hoc nie są w stanie zapewnić określonej jakości QoS (Quality of Service) poszczególnym usługom. Dlatego też, w ramach standardu IEEE 802.11 opracowano nowy tryb dostępu do kanału radiowego — EDCA (Enhanced Distributed Channel Access). Powszechnie wiadomo, że tryb EDCA zapewnia QoS w przypadku sieci, w których nie występuje problem stacji ukrytych. W niniejszej rozprawie przedstawiono niezadowalające działanie trybu EDCA w przypadku występowania w sieci ad-hoc stacji ukrytych. Postawiono także i udowodniono następująca tezę:
Możliwe jest polepszenie działania trybu EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) poprzez modyfikację standardu IEEE 802.11 w celu zwiększenia wydajności pracy sieci ad-hoc w przypadku występowania w tych sieciach stacji ukrytych. Możliwa jest też poprawa różnicowania ruchu dla kategorii dostępu do kanału radiowego zdefiniowanych przez standard IEEE 802.11 dla tych sieci.
Rozprawa składa się z sześciu rozdziałów oraz trzech załączników. W rozdziale pierwszym, zawarto wprowadzenie do tematyki prezentowanej w rozprawie. W szczególności wyjaśniono czym są bezprzewodowe sieci ad-hoc, na czym polega problem stacji ukrytych oraz w jaki sposób działanie trybu EDCA może się pogorszyć w przypadku, gdy w sieci ad-hoc występują stacje ukryte. Przedstawiono również listę artykułów opublikowanych w ramach tematyki opisanej w niniejszej rozprawie.
W rozdziale drugim przedstawiono podstawowy tryb dostępu do kanału radiowego — DCF (Distributed Coordination Function), który został zdefiniowany dla sieci ad-hoc w ramach standardu IEEE 802.11. Omówiono także w jaki sposób tryb EDCA jest w stanie zapewnić QoS. Następnie wyjaśniono problem stacji ukrytych oraz jawnych. Wreszcie, pokrótce omówiono oryginalny model matematyczny trybu EDCA.
Rozdział trzeci rozprawy poświecono protokołom zaproponowanym w celu poprawy działania sieci ad-hoc ze stacjami ukrytymi. Przedstawiono ich najważniejsze zalety i wady. Dokonano tez wnikliwego porównania tych protokołów. W kolejnych dwóch rozdziałach, przedstawiono oryginalne badania autorki oraz główne osiągnięcia naukowe niniejszej rozprawy. W rozdziale czwartym zaprezentowana została analiza symulacyjna sieci ad-hoc ze stacjami ukrytymi. Dokonano porównania przepustowości tych sieci dla różnych topologii. Wskazano problemy z zapewnieniem QoS przez tryb EDCA.
Rozdział piaty przedstawia opis nowego protokołu dostępu do kanału radiowego — BusiSiMOn (Busy Signal-based Mechanism turned On), zaproponowanego w celu poprawy QoS dla sieci ad-hoc ze stacjami ukrytymi. Pokazano, że nowy mechanizm działa lepiej niż tryb EDCA.
Rozdział szósty zawiera podsumowanie osiągnięć opisanych w rozprawie oraz opis kierunku przyszłych badan.
W załączniku pierwszym przedstawiono szczegółowe wyniki badan dla protokołu BusySiMOn i trybu EDCA. Zaprezentowano wyniki zgromadzone dla różnych topologii oraz dla różnego obciążenia sieci.
W załączniku drugim opisano nowy model matematyczny trybu EDCA. Przedstawiono szczegółowe porównanie tego modelu z dwoma innymi modelami zaproponowanymi w literaturze. Wykazano, że nowy model trybu EDCA pozwala na znacznie dokładniejsze oszacowanie przepustowości sieci ad-hoc.
Załącznik trzeci zawiera poprawione fragmenty kodu oraz oryginalne rozszerzenie symulatora ns-2.
Pełna wersja autoreferatu autoreferat-kosek-szott.pdf