Record Details

Анализ результатов исследований реальной пропускной способности беспроводной сети стандарта IEEE 802.11

Наукові журнали Національного Авіаційного Університету

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title Анализ результатов исследований реальной пропускной способности беспроводной сети стандарта IEEE 802.11
Analysis of the research of real bandwidth in standard ieee 802.11 wireless networks
Аналіз результатів досліджень реальної пропускної здатності безпроводових мереж стандарту IEEE 802.11
 
Creator Лазебний, Володимир Семенович
Ченлян, Інь
 
Subject беспроводная сеть; не лицензированный диапазон; пропускная способность; пространственный поток; транспортный протокол; уровень помех
004.7:654.55.6
wireless network; unlicensed bandwidth; throuphput; spatial flow; transport protocol; interference level
004.7:654.55.6
безпроводова мережа; неліцензований діапазон; пропускна здатність; просторовий потік; транспортний протокол; рівень завад
004.7:654.55.6
 
Description В работе сделано обобщение результатов экспериментальных исследований пропускной способности беспроводных сетей IEEE 802.11n / ac. Проанализированы результаты передачи информационных потоков, состоящих из пакетов разного размера, с применением транспортных протоколов TCP и UDP. Рассмотрены сети составленные из настольных ПК и сети с мобильными устройствами. Проанализированы проблемы с последующим использованием нелицензированных полос 2,4 ГГц и 5 ГГц. В сетях IEEE 802.11 всех спецификаций конкурентный доступ является основным способом доступа к радиоканалу. Новые спецификации, в частности спецификации 802.11n и 802.11ac, имеют усовершенствованный механизм доступа для уменьшения негативных последствий коллизий, однако риск коллизий остается. Результаты, полученные исследователями, были проанализированы по пропускной способности беспроводных сетей, работающих согласно спецификациям 802.11n и 802.11ac в случае протоколов транспортного уровня UDP и TCP. В этих экспериментах каждая сеть была настроена на максимальную полосу частот, разрешенную оборудованием - 20 МГц для 802.11n в диапазоне 2,4 ГГц, 40 МГц для 802.11n в диапазоне 5 ГГц и 80 МГц для 802.11ac. Однородные исследуемые потоки информации были составлены из пакетов разного размера от 128 до 524 288 байт. Исследованы потоки, составленные по протоколам IPv4 и IPv6. Полученная пропускная способность сети не превышала 40 Мбит / с при передаче потоков, состоящих из пакетов от 128 до 8192 байт. По нашему мнению, исследователи не правильно оценили результаты, и мы сделали соответствующие объяснения. Были также проанализированы результаты других авторов, исследовавших пропускную способность сетей IEEE 802.11n / ac для мобильных телефонов различных типов. Исследование осуществлено при идеальных условиях для потоков составленных из пакетов по 1470 байтов. Пропускная способность, полученная для таких потоков (около к ограничению Ethernet), не превышает 30% от максимальной расчетной скорости передачи. Мы объяснили эти результаты и обосновали необходимость дополнительных исследований для создания усовершенствованной модели канала IEEE 802.11.
The paper summarizes the results of experimental studies of the bandwidth of 802.11 wireless networks of the most common specifications n and ac. The results of transmission of information flows consisting of packets of different sizes using TCP and UDP transport protocols are analyzed. Considered are networks composed of desktops and networks with mobile users. Problems with the continued use of unlicensed 2.4 GHz and 5 GHz bands are analyzed. In the 802.11 networks of all specifications, competitive access is the main way to access the radio channel. The newer specifications, in particular the 802.11n and 802.11ac specifications, have an improved access mechanism to reduce the adverse effects of collisions, however, the risk of collisions remains. The results obtained by the researchers was analyzed for the bandwidth of wireless networks operating according to the specifications of 802.11n and 802.11ac in the case of UDP and TCP transport layer protocols. In these experiments, each network was tuned to the maximum frequency bandwidth allowed by the equipment - 20 MHz for 802.11n in the 2.4 GHz band, 40 MHz for 802.11n in the 5 GHz band, and 80 MHz for 802.11ac (only works in 5 GHz band). Homogeneous information flows investigated was made up of packets of various sizes from 128 to 524288 bytes. The streams compiled according to IPv4 and IPv6 protocols are investigated. The network bandwidth received did not exceed 40 Mbps when transmitting streams consisting of packets of 128 to 8192 bytes. In our opinion, the authors did not correctly evaluate the results and we made the appropriate explanations. The results of other authors who have investigated the bandwidth of IEEE 802.11n / ac networks in the case of different types of mobile phones have also been analyzed. The studies were made under ideal conditions for streams consisting of packets of 1470 bytes. The bandwidth received for streams composed of packets of 1470 bytes (near the Ethernet limit) does not exceed 30% of the maximum estimated signal rate. We have explained these results and justified the need for additional research to create an advanced model for the operation of the IEEE 802.11 wireless channel.
У роботі зроблено узагальнення результатів експериментальних досліджень пропускної здатності безпроводових мереж IEEE 802.11n/ac. Проаналізовано результати передавання інформаційних потоків, що складаються з пакетів різного розміру, із застосуванням транспортних протоколів TCP та UDP. Розглянуто мережі складені з настільних ПК та мережі з мобільними пристроями. Проаналізовано проблеми з подальшим використанням неліцензованих смуг 2,4 ГГц та 5 ГГц. У мережах IEEE 802.11 всіх специфікацій конкурентний доступ є основним способом доступу до радіоканалу. Нові специфікації, зокрема специфікації 802.11n та 802.11ac, мають удосконалений механізм доступу для зменшення негативних наслідків колізій, однак ризик колізій залишається. Результати, отримані дослідниками, були проаналізовані щодо пропускної здатності безпроводових мереж, що працюють згідно зі специфікаціями 802.11n та 802.11ac у випадку протоколів транспортного рівня UDP та TCP. У цих експериментах кожна мережа була налаштована на максимальну смугу частот, дозволену обладнанням – 20 МГц для 802.11n в діапазоні 2,4 ГГц, 40 МГц для 802.11n в діапазоні 5 ГГц і 80 МГц для 802.11ac. Однорідні досліджувані потоки інформації було складено з пакетів різного розміру від 128 до 524288 байт. Досліджено потоки, складені за протоколами IPv4 та IPv6. Отримана пропускна здатність мережі не перевищувала 40 Мбіт/с під час передавання потоків, що складаються з пакетів від 128 до 8192 байт. На нашу думку, дослідники не правильно оцінили результати, і ми зробили відповідні пояснення. Були також проаналізовані результати інших авторів, які досліджували пропускну здатність мереж IEEE 802.11n/ac для мобільних телефонів різних типів. Дослідження здійснено за ідеальних умов для потоків складених з пакетів по 1470 байтів. Пропускна здатність, отримана для таких потоків (близько до обмеження Ethernet), не перевищує 30% від максимальної розрахункової швидкості передавання. Ми пояснили ці результати та обґрунтували необхідність додаткових досліджень для створення вдосконаленої моделі каналу IEEE 802.11.
 
Publisher National Aviation University
 
Contributor —
—
—
 
Date 2019-03-23
 
Type —
 
Format application/pdf
 
Identifier http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/PIU/article/view/14033
10.18372/2073-4751.1.14033
 
Source Problems of Informatization and Management; Том 1, № 61 (2019); 30-39
Проблемы информатизации и управления; Том 1, № 61 (2019); 30-39
Проблеми iнформатизацiї та управлiння; Том 1, № 61 (2019); 30-39
 
Language uk
 

Технічна підтримка: НДІІТТ НАУ