The Method of DCF Simulation and Analysis for Small Wi-Fi Networks

• Authors: Iwona Dolińska , Grzegorz Rządkowski

Title variants

PL

Metoda symulacji i analizy zdyskontowanych przepływów pieniężnych dla małych sieci

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

Sieci WLAN stały się bardzo popularne w domu i w małych biurach. Użytkownicy sieci bezprzewodowych potrzebują wysokiej wydajności, lecz wydajność ta jest zmniejszana przez wiele czynników. Czynniki te obejmują przede wszystkim interferencję ze strony innych urządzeń bezprzewodowych i spuścizny protokołu Wi-Fi. Autorzy analizują czynniki w warstwie MAC, które zmniejszają przepustowość sieci. Dokonano również szczegółowej analizy algorytmu DCF. Przeprowadzono symulacje z zastosowaniem metody Monte Carlo w celu dokonania symulacji sieci Wi-Fi w domenie czasowej. Zbadano sieć w paśmie 5 GHz przy zmiennej liczbie stacji w celu sprawdzenia, jak liczba stacji wpływa na parametry DCF. Obliczono czas martwy dla różnych szybkości transmisji danych dla zbadania, jak parametr ten zmniejsza maksymalną przepustowość sieci.

EN

WLAN networks have become very popular at home and in small offices. The wireless network users need the high throughput, but this throughput is decreased by many factors. These factors include primarily interference from another wireless devices and Wi-Fi protocol legacy. The authors analyse Mac layer factors which diminish the network throughput. The DCF algorithm is analysed in details, too. The simulations incorporating Monte Carlo method have been performed to simulate Wi-Fi network in the time domain. The 5 GHz band network with a variable number of stations is examined to check how the station number affects DCF parameters. The dead time is calculated for different data rates to analyse how this parameter reduces the maximum network throughput.

Keywords

PL

sieć WLAN; 802.11n; DCF; podwarstwa MAC; dostęp do mediów w sieci Wi-Fi

EN

WLAN network; 802.11n; DCF; MAC sublayer; access to media in Wi-Fi network

• Publisher: Akademia Finansów i Biznesu Vistula w Warszawie
• Journal: Zeszyty Naukowe Uczelni Vistula
• Year: 2014
• Issue: 38/2014 Informatyka
• Pages: 50-64

Contributors

author

Iwona Dolińska

• Akademia Finansów i Biznesu Vistula w Warszawie

author

Grzegorz Rządkowski

• Akademia Finansów i Biznesu Vistula w Warszawie

References

• Bharghavan V., Demers A., Shenker S. and L. Zhang (1994), MACAW: A media Access protocol for wireless LAN, Proceedings of the conference on Communications architectures, protocols and applications, SIGCOMM 1994, New York, USA.
• Deng Jing, Pramod K. Varshney, Zygmunt J. Haas (2004), A new backoff algorithm for the IEEE 802.11 Distributet Coordination Function, In Communication Networks and Distributed Systems Modeling and Simulation.
• Dolińska I., Masiukiewicz A., Rządkowski G. ( 2013), The mathematical model for interference simulation and optimization in 802.11n networks, International Workshop, Concurrency Specification and Programming 2013, Warsaw University, Warsaw 25-27.09.
• Dolińska I., Masiukiewicz A., Rządkowski G. (2014), The Monte Carlo Analysis of the Media Access Time Distribution in 802.11n MAC Layer, Federated Conference on Computer Science and Information Systems, September 2014, Warsaw, Poland.
• Ha Cheol Lee (2011), DCF Throughput Analysis of IEEE 802.11a/g/n-based Mobile LAN over Correlated Fading Channel, ”International Journal on Electrical Engineering and Informatics”, Vol. 3, No. 4.
• Ha Cheol Lee (2012), A MAC Throughput in the Wireless LAN, Advanced Wireless LAN, Dr. Song Guo (Ed.), InTech, http://www.intechopen.com/books/advanced-wireless-lan/amac-throughputin-the-wireless-lan
• IEEE 802.11 (2012), IEEE 802.11-2012, Part 11 (2012): Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, IEEE Working Group for WLAN Standards, http://www.ieee802.org
• Juniper (2011), Coverage or Capacity–Making the Best Use of 802.11n, Juniper Networks White Paper.
• Manshaei M. H., Hubaux J.-P. (2007), Performance Analysis of the IEEE 802.11 Distributed Coordination Function: Bianchi Model, Mobile Networks, http://mobnet.epfl.ch
• Natkaniec M. and Pach A.R. (2000), An Analysis of the backoff mechanism used in IEEE 802.11 networks, Proceedings of Fifth IEEE Symposium on Computers and Communications ISCC 2000.
• Ni Qiang, Romdhani L., Turletti T. (2004). A survey enhancements for IEEE 802.11 Wireless LAN, ”Journal of Wireless Communications and mobile computing”, Vol. 4, Iss. 5.
• Suhane S., Sharma S., Sharma V. (2011), Performance Analysis of Backoff Algorithm in IEEE 802.11 Networks, ”International Journal of Scientific & Engineering Research”, Vol. 2, Iss. 6, June.