Análisis de técnicas de acceso al medio avanzadas basadas en colas distribuidas y mecanismos Cross-Layer para sistemas de comunicaciones inalámbricas

Abstract

El uso de las redes inalámbricas 802.11 está en continua expansión en la actualidad. Este hecho provoca que cada vez se requiera un mayor control para garantizar una cierta calidad de servicio (QoS) en diferentes aplicaciones, especialmente las que trabajan en tiempo real. Un primer objetivo de este trabajo ha sido estudiar el comportamiento de un sistema WLAN haciendo uso de la variación MS de un protocolo MAC de alta eficiencia llamado DQCA (Distributed Queueing Collision Avoidance), dando soporte a cuatro clases de servicio, diferenciando y priorizando cada servicio. Este escenario ha requerido realizar la adaptación del funcionamiento del protocolo para dar soporte a la situación multi-servicio. Otro objetivo era poder estudiar el sistema haciendo uso de la capa física del estándar 802.11g partiendo de la base de los estudios ya realizados a partir de la capa física de 802.11b. Una vez realizado el primer paso y obtenido un sistema DQCA multiservicio (MS systems) con cuatro clases de servicios de diferente prioridad, se han propuesto y estudiado dos técnicas basadas en el diseño Cross-Layer, con el fin de mejorar la eficiencia y el aprovechamiento de los recursos disponibles en redes WLAN. La idea fundamental del diseño Croos- Layer consiste en permitir un intercambio de información entre las capas del modelo OSI que forman el sistema de comunicaciones. En el presente trabajo se han propuesto técnicas Cross-Layer que utilizan la información proveniente de la capa física en la capa MAC, adaptando las transmisiones según el estado del canal radio. El estudio del rendimiento de las diferentes técnicas se han llevado a cabo con simulaciones por ordenador, que han permitido evaluar y cuantificar las mejoras que las técnicas propuestas ofrecen en distintos escenarios significativos. El análisis de los resultados obtenidos ha permitido concluir que las técnicas propuestas ofrecen mejoras significativas en los distintos escenarios de trabajo considerados, especialmente en términos de throughput y retardo medio. Sus principales virtudes son la sencillez de implementación y los buenos resultados que ofrecen en cuanto al aprovechamiento de los recursos del sistema. Tras el estudio realizado concluimos que las técnicas propuestas permiten mejorar la eficiencia de sistemas WLAN de forma significativa y por tanto se trata de propuestas interesantes a tener en cuenta en el diseño de futuras redes inalámbricas.