الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان
(ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
ژورنال بین المللی علوم کامپیوتر و امنیت شبکه IJCSNS
کالج مهندسی ارتباطات از راه دور، دانشگاه پکن، چین
مرجع به انگلیسی
IJCSNS International Journal of Computer Science and Network Security, Telecommunication Engineering College, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing, China
کشور
چین
بررسی سیستم های WLAN QoS بر مبنای IEEE 802.11
چکیده
این مقاله نسبت به بررسی مشکلات کیفیت سرویس (QoS) که ما در برنامه های کاربردی زمان واقعی محیط بی سیم شبکه های محلی (LAN’s(WLAN با آن روبرو می شویم اقدام مینماید. بر این مبنا، پارامترهای ضروری و الگوریتم های بهینه سازی مختلف دسته بندی شده و علی‌الخصوص برخی از ایدههای مرتبط با تضمین کیفیت سرویس در WLAN بر مبنای IEEE 802.11 مورد خطاب قرار می‌‌گیرند.
کلمات کلیدی: کیفیت سرویس QoS، IEEE 802.11
۱- مقدمه
در بازار جهانی، هر دو ادوات و سیستمهای کاربردی WLAN جز ادوات حرفه ای و سخت به شمار می آیند. بر این اساس، در همان شروع اولیه، ۸۰۲٫۱۱ IEEE به گونه‌ای طراحی شده بود تا قابلیت پشتیبانی از سیستمهای داده را داشته باشد، اما درعین حال مسایلی چون کیفیت سرویس(QoS) و گارانتیهای آن برای سیستمهای کاربردی چندرسانه‌ای حساس به تاخیر و حساس به عملکرد کلی مد نظر قرار نگرفته بود.
در حال حاضر، کارگاه IEEE 802.11e بر روی پروژههای تکمیلی تضمین‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های QoS کار میکند که هدف از آنها مشکلات مرتبط با زمان واقعی میباشد. علاوه بر IEEE 802.11e، ایدههای بسیار دیگری نیز بر روی سری‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های QoS مبتنی بر IEEE 802.11e تمرکز دارند. بنابراین لازم است تا دسته‌بندی‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های مشخص را در این زمینه ایجاد نموده و این روشها را در تحقیقات آتی مورد مقایسه قرار دهیم.
ساختار این مقاله بشرح ذیل است: بخش ۲ یک تشریح ساده از IEEE 802.11 را ارائه می‌دهد، بخش ۳جزییات دسته‌بندی ایدههای تضمین QoS مختلف در IEEE 802.11 مبتنی بر WLAN را ارائه داده و در نهایت بخش ۴ به نتیجه‌گیری این مقاله می‌پردازد.
WLAN QoS برمبنای IEEE 802.11
۲- معرفی مختصر IEEE 802.11
کارگاه IEEE 802.11 اقدام به فرمول‌بندی پروتکل ۱۱/۸۰۲ در ژوئن ۱۹۹۷ نموده و سیستمهای تکمیلی ۱۱/۸۰۲ و b11/802 را در آگوست سال ۱۹۹۹ اضافه نموده و g11/802 به صورت رسمی به وسیله هیئت استاندارد انجمن استانداردهای IEEE در ژوئن ۲۰۰۳ تصویب شد، که مشابه با پروتکل اینترنت IEEE 802.3 که در زمینه انتقال داده بوسیله جفت به هم پیچیده و کابل کواکسوال کاربرد دارد مورد استفاده قرار می گیرد. IEEE 802.11 فراهم آورنده لایه فیزیکی بهینه (PHY) و زیر لایه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های کنترل دسترسی رسانه (MAC) برای ارتباطات بیسیم است.
با توجه بدان که این مبحث از CSMA/CD (دسترسی متعدد حس کاریر- تشخیص برخورد) که در مبحث اینترنت بیان شده است متفاوت میباشد، پروتکل IEEE 802.11 از سیستم CSMA/CA (دسترسی متعدد حس کاریر- اجتناب از برخورد) با توجه به پیچیدگی در محیط بیسیم پشتیبانی مینماید. به طور مثال، ایستگاه‌ها به هنگام انتقال قابلیت حس کانال در زمینه برخورد را ندارند. تحت IEEE 802.11، در صورتی که منبع STA قابلیت دریافت ACK به هر علت را نداشته باشد، فریم های داده باید مجددا ارسال شوند. بر این مبنا این موجودیت ACK میباشد که کارایی امر ارسال CSMA/CA را کم کاراتر از CSMA/CD می‌‌سازد.
IEEE 802.11 اینگونه مشخص مینماید که دو پروتکل دسترسی رسانه اصلی در مجموعه سرویس اصلی (BSS) وجود دارند: DCF و PCF . از آنجایی که PCF به ندرت پیاده میشود، اجازه دهید تا DCF را برای مثال جهت معرفی IEEE 802.11 MAC به شرح ذیل به کار گیریم.
WLAN QoS برمبنای IEEE 802.11
۳- سیستم QOS در WLAN
به طور کلی ۴ پارامتر QoS وجود دارند:
الف- عملکرد یا پهنای باند کلی،
ب- تاخیر یا کمون/ وقفه زمانی،
ج- جیتر تاخیر،
د- اتلاف یا نرخ خطا.
در محیط WLAN، میتوان انتظار نرخ نسبتا پایین ارسال اطلاعات و خطاهای بالا که به واسطه ویژگیهای RF به وجودآمده‌اند را داشت، نظیر رویه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های محو شدگی چند مسیری و غیره، همچنین سیستم CSMA/CA مرتبط با IEEE 802.11 میتواند سبب بروز برخی از مشکلات جدید شود که بر این مبنا برخی از ایدههای بهینه کننده جدید نیز ظهور مینمایند.
با وجود آنکه میزان زیادی از سیستمهای QoS منطبق در هر لایه شبکه‌ها وجود دارد، دراین مقاله، ما تنها سیستمهای QoS مبتنی بر IEEE 802.1 را مورد بررسی قرار میدهیم که مرتبط با چهار پارامتر مطرح شده ما میباشند. ایدههای مختلف در زمینه گارانتیهای WLAN QoS به چهار بلوک تقسیم می شوند که جزییات آن به صورت مجزا به شرح ذیل میباشند:
سیستم سرویس دهنده تفاضلی،
سیستم استخراج کننده اطلاعات بر مبنای لایه فیزیکی،
کنترل رزرو و پذیرش منبع در لایه MAC ،
پارامترهای تنظیم کننده سیستم IEEE 802.11.
۱-۳٫ سیستم سرو کننده/ سرویس دیفرانسیل
این سیستم بر مبنای این تفکر استوار است که ضروریات مختلف سیستمهای کاربردی مختلف را باید به صورت مجزا در کلاسهای مختلف سرو نموده و سرویس دهی کرد. دراینجا دو نگرش مرتبط با سرویس دیفرانسیل / تفاضلی در IEEE 802.11 وجود دارد: سرویس مبتنی بر اولویت و سرویس زمان‌بندی متناسب. مکانیزم دسته‌بندی اقدام به مشخص سازی و جداسازی ترافیکها به دو جریان مختلف مینماید. بنابراین، هر جریان را میتوان به صورت انتخابی مد نظر قرار داد. سرویس مبتنی بر اولویت غالبا اقدام به کار با آن دسته از جریاناتی خواهد نمود که دارای بالاترین اولویت با توجه به میزان اولویت باقی‌مانده موارد دیگر میباشد. سرویس زمان‌بندی تناسبی نیز اقدام به زمان‌بندی متناسب پهنای باند بر مبنای وزن هر جریان داده‌ای نموده و بنابراین قابلیت اجتناب از جریانهایی که دارای اولویت پایین‌تری هستند را خواهد داشت و بنابر این میتواند در آن زمان از ارائه سرویس یا خدمات خود بدانها اجتناب نماید.
۲-۳٫ سیستم استخراج اطلاعات بر مبنای لایه PHY
در صورتی که ما بتوانیم وضعیت دقیق گزارش محیط ارسال را به صورت مقطعی از لایه PHY بدست آوریم برخی از پارامترهای لایه MAC را میتوان به گونه‌ای تنظیم نمود تا آنکه عملکرد کلی حداکثری و تاخیر حداقلی حاصل آید. به عبارت دیگر، این امر نیازمند یک سیستم استخراج اطلاعات بر مبنای لایه PHY محیط بیسیم دینامیک جهت بهینه سازی تضمین QOS میباشد.
مستقیم‌ترین روش استفاده از کانال SNR می باشد چرا که IEEE 802.11 قابلیت پشتیبانی جهت تامین پارامتر SNR از لایه PHY را خواهد داشت. در [۵]، در نظر گرفته میشود که RSS و SNR دارای ارتباط خطی میباشند، هر STA به آستانه RSS مختلفی تخصیص داده شده است به گونه‌ای که آنها دارای نرخ انتقال مختلفی میباشند تا آنکه قابلیت کاراسازی مجموعه سیستم WLAN را دارا باشند.
۳-۳٫ کنترل دریافت و پذیرش منبع در لایه MAC
دسته‌بندی سرویس جهت پشتیبانی از یک گارانتی سطح بالای QoS برای به کاربردهای چند رسانه‌ای زمان واقعی مفید میباشد، اما در موقعیت بار کاری سنگین، قابلیت کارکرد متناسب آن وجود نخواهد داشت. بنابراین امر حفظ و رزرو منبع و کنترل دسترسی در MAC به منظور اطمینان QoS از اجرای سیستمهای کاربردی مدنظر خواهد بود.
رزرو منبع : در IEEE 802.11 WLAN ، امر پشتیبانی رزرو سازی WLAN بر مبنای CSMA/CA مشکل میباشد. بسیاری از پروژههای رزرواسیون منبع این نکته را مدنظر قرار میدهند که IEEE 802.11 میبایست اقدام به انجام برخی از اصلاحات نماید. به طورمثال، [۱۱] یکسری از سیستمهای دسترسی را تعریف میکند که قابلیت پشتیبانی از منبع در لایه MAC از طریق فعال سازی دسترسی به کانال متعدد را خواهد داشت.
WLAN QoS برمبنای IEEE 802.11
۴- تنظیم پارامترهای IEEE 802.11
پارامترهای تنظیمی تعریف شده در IEEE 802.11 تاثیرات زیادی را بر عملکرد WLAN خواهند داشت. این پارامترها در [۱۳] لیست شده اند. جدول ۱-۱۷: “خلاصه پارامترهای قابل تنظیم شایع”.
همانگونه که در جدول ۱ مشخص شده است، RTS_Threshold به عنوان فرکانس پارامتر مطرح است که دراین تحقیقات مدنظر قرار گرفته است. این موضوع خود به عنوان یک نتیجه‌گیری در [۱۲] مطرح میباشد که در آن سیستم RTS-CTS دارای کارایی خاصی و به هنگامی میباشد که در آن پاکتهای MSDU طولانی را می بایست انتقال داد. نویسنده [۱۲] این موضوع را پیشنهاد مینماید که بهتر است تا اقدام به تنظیم RTS_Threshold به میزان صفر نماییم که قابلیت استفاده از سیستم RTS_CTS در کلیه زمان ها در مقایسه با کار در موقعیت STAs فعال به منظور تعدیل دینامیکی RTS_Threshold را داشته باشیم.
به علاوه، Fragmentation_Threshold نیز به عنوان پارامتری مطرح است که ارزش تحقیقات آتی را خواهد داشت. به منظور حاصل آوردن عملکردهای کلی بیشتری در محیط نامناسب بیسیم، این امر بهتر خواهد بود تا اقدام به تنظیم دینامیکی RTS_Threshold برمبنای بازخورد کیفیت کانال از لایه پایین تر نماییم. به علاوه میتوان از رویه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های تنظیم دینامیکی محدوده سعی مجدد بلند و محدوده سعی مجدد کوتاه نیز استفاده نمود تا آنکه بتوان عملکرد کلی WLAN’s و نرخ داده آن را بهینه ساخت.
WLAN QoS برمبنای IEEE 802.11
۵- نتیجه‌گیری
این مقاله چهار کلاس کلیدی مربوط به سیستمهای تضمین QoS که میتوان آنها را در WLAN به کار برد را خلاصه می نماید:
سیستم سرو/ سرویس تفاضلی،
سیستم استخراج اطلاعات برمبنای لایه فیزیکی،
کنترل رزرو منبع و پذیرش در لایه MAC و
پارامترهای تعدیل سیستم IEEE 802.11.
به منظور به حداکثر رسانی عملکرد کلی WLAN، الگوریتم‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های بسیاری توسعه یافته‌اند که غالب آنها بر روی به حداکثر رسانی عملکرد کلی WLAN تمرکز داشته‌اند اما در مقابل تمرکز کمتری بر روی تضمین تاخیر و تضمین جیتر تاخیر روا داشته شده است. صرف‌نظر از آنکه کدام الگوریتم را استفاده کنیم، به منظور پشتیبانی از این ایده‌ها، غالبا باید قابلیت استخراج اطلاعات دقیق بر مبنای لایه فیزیکی برای STA منبع را داشته باشیم تا آنکه بتوان به صورت پویا تصمیم صحیحی را اتخاذ نمود. هر چه فرآیند این سیستم استخراجی عملی تر باشد، کارایی الگوریتم بهینه ساز پویا نیز بیشتر بوده و با قدرت بیشتری در MAC یا لایه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌های بالاتر به کار گرفته خواهد شد.
بنابراین، مرحله بعدی تحقیقاتی یافتن یک سیستم نگاشت یا نقشه برداری دقیق به منظور اکتساب اطلاعات در زمینه کیفیت لینک RF و استفاده از این اطلاعات به عنوان بخشی از الگوریتم QoS می‌‌‌باشدکه میتوان آن را به صورت اتوماتیک مورد پذیرش قرار داد تا آنکه قابلیت بهینه سازی پویای شبکه وجود داشته باشد.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
