Integración de protocolos de acceso avanzados en redes WLAN IEEE 802.11

Abstract

Las redes móviles ad hoc (MANETs) son redes inalámbricas distribuidas sin infraestructura formadas por un conjunto de dispositivos inalámbricos móviles. La ausencia de una entidad centralizada encargada de la gestión de la red implica que los dispositivos deben cooperar entre sí para establecer las comunicaciones. En la actualidad, estas redes se utilizan en situaciones muy diversas como conferencias, zonas rurales con dificultades de comunicación u operaciones de rescate en zonas donde la infraestructura no existe o ha quedado destruida. La mayoría de dispositivos inalámbricos que operan en estas redes implementan la función básica de coordinación DCF definida en el estándar IEEE 802.11 como protocolo de acceso al medio (MAC). Este protocolo ofrece un buen rendimiento para bajas cargas de tráfico y para un número de usuarios no muy elevado. Sin embargo, a medida que el número de usuarios con dispositivos inalámbricos aumenta y proliferan nuevas aplicaciones multimedia con grandes requisitos de recursos de red, el rendimiento de este protocolo empieza a ser insuficiente. Por ello, resulta necesario diseñar nuevos protocolos MAC que ofrezcan buen rendimiento para cualquier número de usuarios y para elevadas cargas de tráfico. En este trabajo se ha diseñado un nuevo protocolo MAC para redes inalámbricas de tipo ad hoc llamado Distributed Point Coordination Function (DPCF). El objetivo principal de diseño de este protocolo es el de aumentar el rendimiento de este tipo de redes en términos de throughput y retardo de transmisión. Asimismo, el DPCF se ha diseñado de manera que sea posible la coexistencia con los dispositivos estándar actuales, que llevan implementado el protocolo MAC del estándar 802.11. El rendimiento de DPCF se ha evaluado mediante simulación por ordenador, usando el simulador de redes inalámbricas MACSWIN. Se han implementado tres tipos de móviles MAC en este simulador. Uno de ellos implementa el nuevo protocolo MAC y los otros las funciones PCF y DCF del estándar 802.11. Los resultados muestran que DPCF es capaz de aumentar el throughput total de una red ad hoc comercial, y mejorar notablemente el retardo de transmisión. Además, se ha comprobado que en un entorno real, el DPCF es compatible con dispositivos WLAN 802.11 y que es capaz de ofrecer altas velocidades de transmisión a los usuarios que lo lleven implementado.