مدل جدید پویای D-EDCA برای بهبود سرویسهای VoIP در شبکه های ac11.802

نوع مقاله: مقاله کامپیوتر

نویسنده

10.22075/jme.2020.19254.1819

چکیده

به دلیل حساس بودن داده‌های چند رسانه ای (صوت و ویدئو)، استاندارد ac802.11 از روش EDCA برای اولویت بندی انواع داده ها استفاده می کند. این روش از چهار رده دسترسی پشتیبانی میکند در حالیکه بالاترین اولویت به پاکتهای صوتی اختصاص می یابد. با اینحال روش EDCA تنها زمانی که تعداد پاکتهای صوتی در مقایسه با تعداد پاکتهای معمولی اندک باشد عملکردی مناسب خواهد داشت. با افزایش تعداد پاکتهای صوتی، برخورد میان آنها افزایش می‌یابد که این امر منجر به افزایش تاخیر و بالا رفتن نرخ از دست رفتن پاکتها و در نتیجه کاهش کیفیت سرویسهای VoIP می‌شود. برای حل مشکل EDCA، در این تحقیق یک مدل پویای جدید به نام D-EDCA پیشنهاد می‌شود. مدل پیشنهادی کیفیت لازم برای پاکتهای صوتی را با نظارت مداوم برروی این پاکتها و صف مربوط به آنها و همچنین تنظیم پویای پارامترهای مربوطه وقتی تعداد پاکتهای صوتی بالاتر از یک آستانه است را فراهم می‌آورد. علاوه براین، به منظور اعتبار سنجی و مقایسه عملکرد مدل پیشنهادی D-EDCA با روش EDCA، یک چارچوب پیشنهاد و طراحی می شود که در سه فاز مختلف مربوط به شبکه ac802.11 کار می‌کند. نتایج حاصل از پیاده سازی مدل D-EDCA با روش EDCA از نظر پارامترهای ارزیابی شبکه با یکدیگر مقایسه می شوند. نتایج نشان می‌دهند که بکارگیری D-EDCA عملکرد سرویسهای VoIP را در مقایسه با EDCA بطور قابل ملاحظه ای بهبود می بخشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A new dynamic EDCA mechanism to improve VoIP services in 802.11ac networks

نویسنده [English]

  • Mina Malekzadeh
چکیده [English]

Due to real-time nature of multimedia data, the 802.11ac standard applies the EDCA method to prioritize different types of traffics. The EDCA method supports four different access categories each with its own queue so that the highest priority is assigned to voice packets. However, the EDCA method only works well when the amount of voice packets is small compared to other types of traffics. As the density of the voice packets increases, the collision among them increases which results in delay and loss ratio increasing. This in turn can highly degrade the quality of the VoIP service. To address this EDCA issue, a new dynamic model called D-EDCA is proposed in this work. The new D-EDCA model provides a deterministic QoS by continually monitoring the voice packets and their corresponding queue to dynamically adjust the corresponding parameters when the density of the voice packets is above a threshold. The D-EDCA model is designed and implemented using NS3 simulator tool. Furthermore, in order to validate and compare the performance of the proposed D-EDCA with the conventional EDCA, a learning-based framework is designed that operates in three phases in the uplink mode of 802.11ac network. The results prove that the D-EDCA model can highly improve VoIP communication compared to the conventional EDCA in terms of network metrics.

کلیدواژه‌ها [English]

  • 802.11ac
  • EDCA
  • MIMO
  • channelization
  • VoIP
  • guard interval