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Universidad deMurciaProyecto finaldegrado
ANÁLISIS EXPERIMENTAL YCONFIGURACIÓN ÓPTIMADE LOSMECANISMOS IEEE 802.11AA
ANÁLISISEXPERIMENTAL YCONFIGURACIÓN ÓPTIMADELOSMECANISMOS IEEE802.11AA
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Alumno:GinésGarcíaAvilés
TutorUC3M:PabloSerrano Yáñez-Mingot
TutorUM:Antonio Fernando GómezSkarmeta
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Streamingdecontenidoreal-timeamúltiplesusuarios
Tráficoreal-time§ Requisitosdeentregapuedequemásrelajados.§ Transmisionessensiblesaretardos.
Transmisiónamúltiplesreceptores§ Envíodelmismocontenidoamúltiplesreceptores.§ Técnicasmulticast mejoranlaeficiencia.
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Transmisiónunicast en802.11:DCF,EDCA
§Medioinalámbrico:§ Mediocompartido.§ Existencolisiones.
§ Necesariounmétododecontroldeaccesoalmedio:CSMA/CA
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Distributed Coordination Function (DCF) Enhanced Distributed Channel Access (EDCA)
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Transmisionesmulticast en802.11
§ MecanismodetransmisióndeLazoabierto:◦ Transmisionessinasentimientosporpartedelosreceptores.
§ Ineficacia§ Bajafiabilidaddelastransmisiones.§ Imposibilidadderetransmitirtramas.
§ Ineficiencia§ Imposibilidaddeadaptartransmisionesalestadodelenlacedelosreceptores,usodeunatasadetransmisiónbaja.
§ PerformanceAnomaly.
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802.11aaGroup Addressed TransmissionServices
§ Mecanismosparaaumentareficienciayfiabilidadentransmisionesmulticast enredesinalámbricas
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ÍndiceqStreaming de contenido Real-Time a múltiples usuarios§ Transmisiones unicast en 802.11§ Transmisiones multicast en 802.11
q 802.11aaGroup Addressed Transmission Services
q Desarrollo del proyecto§ Objetivos del proyecto§ Software de automatización de experimentos§ Pruebas de rendimientos de los mecanismos§ Pruebas preliminares con vídeo real
q Resumen y trabajo futuro
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ObjetivosdelproyectoProblema: ineficaciaeineficienciadetransmisionesmulticast en802.11
Solución:mecanismosofrecidospor802.11aa
Objetivo:Evaluacióndelosmecanismosdefinidosenelestándar802.11aa
1. Implementacióndesoftwaredeautomatizacióndeexperimentos.
2. Evaluacióndelosmecanismoscontráficosintético.§ Validacióndelospatronesdetransmisióndelosmecanismos.§ Pruebasderendimiento.
3. Evaluaciónpreliminardelosmecanismosconvídeoreal.
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Entorno depruebas
§ 28EstacionesAlix§ Broadcom802.11b/g§ Ubuntu10.04§ Interfazcableada§ CompactFlash§ Mecanismos802.11aa
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§ Puntodeacceso§ 2Interfaces inalámbricas§ Interfazcableada§ Ubuntu10.04§ Mecanismos802.11aa
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Softwaredeautomatizacióndeexperimentos
§ Entornodedesarrollo§ LenguajedeprogramaciónPython.§ IPython yIPython notebook.
§ Metodología§ DefinicióndeMetodologíadedesarrolloenespiral.§ Objetivosquedebecumplirelsoftware.§ Estudiodealternativasparalaconsecucióndelobjetivo.§ Implementacióndelsoftware.§ Validacióndelaimplementación realizada.
§ Objetivosidentificados:1. Configuracióndelescenario.2. Desarrollodeexperimentos.
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SoftwaredeConfiguracióndelescenario
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Softwarededesarrollodeexperimentos
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Validacióndelospatronesdetransmisióndelosmecanismos
Experimento:§ Transmisióndesdeelpuntodeaccesoaunúnicoreceptor.
§ Unexperimentoporcadamecanismoobjetivodeestudio.
§ Capturadetráficodurantelatransmisiónparasuposteriorestudio.
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Unsolicited Retries,R=2
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BlockAcknowledgment,M=8
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Pruebasderendimiento§ Estudiodelrendimientoenlassiguientessituaciones:§ Transmisiónmulticast sintráficoUDPdebackground.§ Transmisiónmulticast contráficoUDPdebackground.
§ Característicasdelescenarioyconfiguracionesautilizar:§ 28estacionesreceptoras§ ExperimentaciónconlosmecanismosURyBA.§ Paquetesde1400bytes.§ Direccióndegroupcast 224.0.0.1:48879.§ Generacióndetráficosintético.
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URsintráficoUDPdebackground
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URcontráficoUDPdebackground§ TransmisióndetráficosintéticoconMulti Generator,mgen.
§ Tasadetransmisiónparatráficomulticast fijaa10Mb/s.
§ TasadetransmisióntráficoUDPincrementaldesde10a30Mb/s.
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Transmisiónmulticast
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BAsintráficoUDPdebackground
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BAcontráficoUDPdebackground§ TransmisióndetráficosintéticoconMulti Generator,mgen.
§ Tasadetransmisiónparatráficomulticast fijaa10Mb/s.
§ TasadetransmisióntráficoUDPincrementaldesde10a30Mb/s.
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Transmisiónmulticast TransmisiónUDP
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Evaluaciónpreliminarconvídeoreal§ Transmisióndevídeoreal.
§ Videoconcalidad1080pcontasadetransmisiónaproximadade10Mb/s.
§ Dosestacionesreceptorasdevídeo.
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Resumen§ Implementacióndesoftwaredeautomatizacióndeexperimentos.§ Configuracióndeestaciones físicas:cargademódulosdekernel,firmwares,creacióndepuntodeacceso,asociacióndeestaciones,…
§ Configuraciónmedianteejecucióndecomandosremotos.§ Controldeerrores
§ Resultadosobservados:§ UR:§ Aumentodefiabilidadalaumentarlasretransmisiones.§ Rendimientoelevado.§ Transmisionesagresivasconrespectoatráficodedatos.
§ BA:§ Caídadelrendimientoalincrementarlatasadetransmisiónapartirdeciertopunto.
§ Mayorrendimientoconuntamañomayordelaráfaga(menostráficodecontrol).
§ Transmisionespermisivascontransmisionesdedatos.
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Trabajofuturo§ Concluiranálisisderendimiento§ EstudioenprofundidaddelrendimientodeBA.§ Variacióndelnúmerodetransmisionesenbackground.
§ RealizarunestudiodelimpactodetransmisionesTCP§ SimilaralrealizadoconUDP.
§ Análisisconvídeoreal§ Métricasdecalidaddevídeo(PSNR,…).§ Estudiodelimpactodeotrastransmisionessimultáneassobrelacalidaddevídeo.
§ Configuraciónóptimadelosmecanismos
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Universidad deMurciaProyecto finaldegrado
ANÁLISIS EXPERIMENTAL YCONFIGURACIÓN ÓPTIMADE LOSMECANISMOS IEEE 802.11AA
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