Дослідження обмежень робочих параметрів мережі IEEE 802.11 ac в каналі 20 МГц

Oleksandra O. Omelianets; Volodymyr Semenovych Lazebnyi

doi:10.20535/2523-4455.mea.297580

Т. 29 · № 1 · 2024 кві 16, 2024 Електронні системи та сигнали

Дослідження обмежень робочих параметрів мережі IEEE 802.11 ac в каналі 20 МГц

Oleksandra O. Omelianets Відповідальний Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

Volodymyr Semenovych Lazebnyi Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» Україна

Сторінки297580.1-297580.8 Опублікованокві 16, 2024

PDF

ТОМ 29 · № 1 · 2024 Переглянути випуск

Анотація

Метою дослідження є оцінити граничні значення експлуатаційних характеристик безпроводової мережі IEEE 802.11 ac в режимі з найбільшою швидкістю передавання (MCS8) у частотному каналі 20 МГц з одним просторовим потоком, за умови наявності в мережі значної кількості активних станцій з насиченим навантаженням. Для дослідження застосовано альтернативну модель процесів у мережах IEEE 802.11, що ґрунтується на концепції віртуального конкурентного вікна. Отримано числові дані й наведено графіки залежності пропускної здатності каналу, затримки передавання та нерівномірності затримки за наявності в мережі від однієї до шістнадцяти активних станцій з насиченим навантаженням, у разі передавання кадрів з обсягом даних 512 або 1500 байтів. Визначено максимально можливу пропускну здатність каналу з частотною смугою 20 МГц (68,387біт/с), у разі застосування кадрів з максимально великим навантаженням (11454 байти), передбаченим стандартом. Наведено також розрахункові дані про кількість колізій, що має місце в мережі з насиченим навантаженням і кількість кадрів, переданих на різних етапах доступу до каналу. Одержані результати корисні для обґрунтованого планування безпроводових мереж і налаштування параметрів мережного обладнання.

Ключові слова

#бездротова мережа #джитер #затримка #пропускна здатність #стандарт IEEE 802.11ac

Посилання

Chuck Lukaszewski, Liang Li. «Very High-Density 802.11ac Networks Theory Guide.» Aruba Networks, 62 p., URL: https://howwirelessworks.com/wp-content/uploads/Aruba_VHD_VRD_Theory_Guide.pdf .
Matthew S. «Gast. 802.11ac: A Survival Guide.», O'Reilly Media, 136 p., USA, 2015, URL: https://freecomputerbooks.com/802.11ac-A-Survival-Guide.html
White Paper of Home Wi-Fi Networks with Optimal User Experience, URL: https://carrier.huawei.com/~/media/CNBG/Downloads/Technical%20Topics/Fixed%20Network/White%20Paper%20of%20Home%20Wi-Fi%20-en.pdf
4. Naik, G., Liu, J. and Park, J.-M. J. «Coexistence of Wireless Technologies in the 5 GHz Bands: A Survey of Existing Solutions and a Roadmap for Future Research.» IEEE Communications Surveys & Tutorials №3, vol. 20, pp. 1777-1798, 2018, DOI: https://doi.org/10.1109/COMST.2018.2815585
Salama, R. Saatchi. «Quality of Service in IEEE 802.11ac and 802.11n Wireless Protocols with Applications in Medical Environments.», Advances in Asset Management and Condition Monitoring, рр. 1345-1358. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-57745-2_111
What you need to know about Wi-Fi 5 (IEEE 802.11ac), URL: https://help.keenetic.com/hc/en-us/articles/213968949-What-you-need-to-know-about-Wi-Fi-5-IEEE-802-11ac
7. Olmedo, G., Lara-Cueva, R., Martínez, D., de Almeida, C. «Performance Analysis of a Novel TCP Protocol Algorithm Adapted to Wireless Networks.», Future Internet №101, vol. 12, pp. 1-17, 2020, DOI: https://doi.org/10.3390/fi12060101
N. S. Ravindranath, Inder Singh, Ajay Prasad and V. S. Rao. «Performance Evaluation of IEEE 802.11ac and 802.11n using NS3.», Indian Journal of Science and Technology, Vol 9(26), pp.1-9, July 2016, DOI: https://10.17485/ijst/2016/v9i26/93565
Elena Lopez-Aguilera, Eduard Garcia-Villegas, Jordi Casademont. «Evaluation of IEEE 802.11 coexistence in WLAN deployments.», Wireless Networks, Vol 25(10), рр. 1-18, 2019, DOI: https://doi.org/10.1007/s11276-017-1540-z
The Evolution of Wi-Fi networks: from IEEE 802.11 to Wi-Fi 6E, URL: https://www.wevolver.com/article/the-evolution-of-wi-fi-networks-from-ieee-80211-to-wi-fi-6e
11. Fash Safdari, А. Gorbenko. «Theoretical and experimental study of performance anomaly in multi-rate IEEE802.11ac wireless networks», Radioelectronic and Computer Systems № 4, рр. 85-97, 2022 DOI: https://doi.org/10.32620/reks.2022.4
Xu, Y., Amewuda, A. B., Katsriku, F. A., Abdulai, J.-D. «Implementation and Evaluation of WLAN 802.11ac for Residential Networks in NS-3», Journal of Computer Networks and Communications, pp. 1-10, 2018, DOI: https://doi.org/10.1155/2018/3518352
13. WLAN IEEE 802.11ac testing, URL: https://www.rohde-schwarz.com/se/solutions/test-and-measurement/wireless-communication/wireless-connectivity/wlan-wifi/wlan-ieee-802-11ac-testing/wlan-ieee-802-11ac-testing_250899.html
14. Lito Kriara, Edgar Costa Molero, Thomas R. Gross. «Evaluating 802.11ac features in indoor WLAN: an empirical study of performance and fairness.» Conference: Proceedings of the Tenth ACM International Workshop on Wireless Network Testbeds, Experimental Evaluation, and Characterization, October 2016, DOI: https://doi.org/10.1145/2980159.2980167
Mohammed Alghamdi. «Throughput Analysis of IEEE WLAN "802.11 ac" Under WEP, WPA, and WPA2 Security Protocols.», International Journal of Computer Networks (IJCN), Vol. 9, pp. 1 – 13, April 2019, URL: https://www.cscjournals.org/library/manuscriptinfo.php?mc=IJCN-334
Lazebnyi V. S., Yin Ch., Omelyanets O. O. «Doslidzhennya realʹnoyi propusknoyi zdatnosti bezdrotovoyi informatsiynoyi merezhi spetsyfikatsiyi IEEE 802.11 [Study of the real bandwidth of the wireless information network of the 802.11n specification.]» Scientific notes of the Tavria National University named after V. I. Vernadsky Series: "Technical Sciences", vol. 29 (68), no. 5 part 1, рр. 155-160, 2018, URL: https://www.tech.vernadskyjournals.in.ua/journals/2018/5_2018/part_1/29.pdf
V. S. Lazebnyi and C. Yin, “Estimation of probabilistic processes in wireless networks of 802.11 standard”, Microsyst. Electr. And Acoust., vol. 22, no. 5, pp. 47–53, Nov. 2017. DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.2017.22.5.99947
Detail on CWmin and CW max (Contention Window Minimum and Maximum), URL: https://wifisharks.com/2021/02/13/cwmin-cwmax/?cn-reloaded=1
A. V. Lazebnyy and V. S. Lazebnyi, “The Details of Virtual Contention Window Concept for 802.11 IBSS Wireless Local Area Network Mathematic Modeling”, International Journal of Wireless Communications and Mobile Computing, vol. 1, no. 1, p. 7, Jan. 2013. DOI: https://doi.org/10.11648/j.wcmc.20130101.12

Попередня у випуску Визначення ознак апное сну за допомогою методів машинного навчання в поєднанні зі зменшенням розмірності ознак варіабельності серцевого ритму

§ 06 — Пов'язані

Схожі статті в цьому журналі

Пов'язані рецензовані дослідження, опубліковані в цьому журналі.

Усі випуски

Квазістатична ідентифікація структури затінення сонячних панелей за методом векторів кардинальних чисел

PhD, доц. Олена Олегівна Абакумова, д-р техн. наук, проф. Валерій Якович Жуйков, Микола О. Лук'янов

У статті розглянуто проблему ідентифікації структури затінення сонячних панелей. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю швидкої та адекватної реконфігурації…

#Сонячні панелі #Фотоелектрична поверхня #Моделювання структури тіней #Квазістатична ідентифікація

с. 362283.1-362283.7

10.20535/2523-4455.mea.362283

Комплексний метод виділення неінвазивного сигналу фетальної електрокардіограми та класифікації серцевих аритмій

Дмитро А. Шевчук, канд. техн. наук, доц. Наталія Георгіївна Іванушкіна

Стаття присвячена розробці комплексного методу виділення фетального електрокардіосигналу (ФЕКГ) з неінвазивних абдомінальних записів та подальшої автоматизованої…

#абдомінальні електрокардіограми #фетальна електрокардіограма #аритмія #сліпе розділення джерел

с. 356487.1-356487.11

10.20535/2523-4455.mea.356487

Імітаційне моделювання фільтро-компенсаційного перетворювача для трифазної трипровідної мережі

Іван Андрійович Вакуленко, канд. техн. наук, доц. Дмитро Анатолійович Миколаєць, канд. техн. наук, доц. Катерина Сергіївна Клен

У цій статті розглядається критична проблема погіршення якості електроенергії в сучасних енергосистемах, спричинена поширенням нелінійних навантажень. Такі навантаження…

#фільтр-компенсаційний перетворювач #трифазна трипровідна мережа #якість електроенергії #повне гармонійне спотворення

с. 361138.1-361138.6

10.20535/2523-4455.mea.361138

Статті цього автора (цих авторів), які найбільше читають

Volodymyr Semenovych Lazebnyi, Chengliang Yin, Оцінювання ймовірнісних процесів у безпроводових мережах стандарту 802.11 , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 5 (2017)
Volodymyr Semenovych Lazebnyi, Oleksandra O. Omelianets, Denys S. Sokolov, Особливості організації голосових з’єднань в безпроводових мережах IEEE 802.11AC з пріоритизацією трафіку , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 30 № 2 (2025)

Схожі статті

Volodymyr Semenovych Lazebnyi, Chengliang Yin, Оцінювання ймовірнісних процесів у безпроводових мережах стандарту 802.11 , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 22 № 5 (2017)
Анастасія Володимирівна Паренюк, PhD Дмитро Володимирович Паренюк, PhD, дослідник Катерина Л. Руденька, Практичний метод оцінювання безпечних звуків для осіб із ПТСР , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 2 (2026)
Іван Андрійович Вакуленко, канд. техн. наук, доц. Дмитро Анатолійович Миколаєць, канд. техн. наук, доц. Катерина Сергіївна Клен, Імітаційне моделювання фільтро-компенсаційного перетворювача для трифазної трипровідної мережі , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 2 (2026)
Антон Васильович Коцюбайло, д-р техн. наук, проф. Олександр Миколайович Лисенко, Розподілена архітектура системи Wi-Fi-керування активним ортезом верхніх кінцівок , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 31 № 1 (2026)
Anton Volodymyrovych Mnevets, Nataliia Heorhiivna Ivanushkina, Моделі сіамських нейронних мереж для класифікації серцевих аритмій за умов нестачі тренувальних ЕКГ сигналів , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 30 № 2 (2025)
Viktor Fedorovich Zavorotnyi, Olexander Vasylovych Borisov, Лабораторний тестер сонячних елементів з динамічною реконфігурацією вимірювальної схеми , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 1 (2018)
Myhailo Yuhymovych Artemenko, Larysa Mykolaivna Batrak, Serhii Yosyfovych Polishchuk, Повна потужність та коефіцієнт корисної дії трифазної чотирипровідної системи живлення , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 3 (2018)
Tymofii Andriiovych Khodniev, Oleksandr Ihorovych Antoniuk, Anton Yuriiovych Varfolomieiev, Oleksandr Mykolaiovych Lysenko, Порівнево-декомпозиційна модель оцінки інтегральної ефективності використання тракту зв'язку з урахуванням перешкод , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 6 (2018)
Valerij Kostyantynovych Bohushevych, Lidiya Mykolayivna Zamarenova, Hlib Mykhaylovych Kotov, Mykhailo Ivanovych Skipa, Прецизійні ультразвукові вимірювачі рівня рідини в закритих резервуарах , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 24 № 1 (2019)
Arkadii Mykolaiovych Prodeus, Kseniia Victorivna Bukhta, Pavlo Vadymovych Morozko, Oleksii Volodymyroych Serhiienko, Ihor Valeriiovych Kotvytskyi, Oleksandr Oleksandrovych Dvornyk, Автоматизоване суб'єктивне оцінювання розбірливості мови при різних способах прослуховування , Мікросистеми, Електроніка та Акустика: Том 23 № 3 (2018)

1-10 з 27 Наступне

Ви також можете розпочати розширений пошук схожих статей для цієї статті.

[1] Chuck Lukaszewski, Liang Li. «Very High-Density 802.11ac Networks Theory Guide.» Aruba Networks, 62 p., URL: https://howwirelessworks.com/wp-content/uploads/Aruba_VHD_VRD_Theory_Guide.pdf .

[2] Matthew S. «Gast. 802.11ac: A Survival Guide.», O'Reilly Media, 136 p., USA, 2015, URL: https://freecomputerbooks.com/802.11ac-A-Survival-Guide.html

[3] White Paper of Home Wi-Fi Networks with Optimal User Experience, URL: https://carrier.huawei.com/~/media/CNBG/Downloads/Technical%20Topics/Fixed%20Network/White%20Paper%20of%20Home%20Wi-Fi%20-en.pdf

[4] 4. Naik, G., Liu, J. and Park, J.-M. J. «Coexistence of Wireless Technologies in the 5 GHz Bands: A Survey of Existing Solutions and a Roadmap for Future Research.» IEEE Communications Surveys & Tutorials №3, vol. 20, pp. 1777-1798, 2018, DOI: https://doi.org/10.1109/COMST.2018.2815585

[5] Salama, R. Saatchi. «Quality of Service in IEEE 802.11ac and 802.11n Wireless Protocols with Applications in Medical Environments.», Advances in Asset Management and Condition Monitoring, рр. 1345-1358. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-57745-2_111

[6] What you need to know about Wi-Fi 5 (IEEE 802.11ac), URL: https://help.keenetic.com/hc/en-us/articles/213968949-What-you-need-to-know-about-Wi-Fi-5-IEEE-802-11ac

[7] 7. Olmedo, G., Lara-Cueva, R., Martínez, D., de Almeida, C. «Performance Analysis of a Novel TCP Protocol Algorithm Adapted to Wireless Networks.», Future Internet №101, vol. 12, pp. 1-17, 2020, DOI: https://doi.org/10.3390/fi12060101

[8] N. S. Ravindranath, Inder Singh, Ajay Prasad and V. S. Rao. «Performance Evaluation of IEEE 802.11ac and 802.11n using NS3.», Indian Journal of Science and Technology, Vol 9(26), pp.1-9, July 2016, DOI: https://10.17485/ijst/2016/v9i26/93565

[9] Elena Lopez-Aguilera, Eduard Garcia-Villegas, Jordi Casademont. «Evaluation of IEEE 802.11 coexistence in WLAN deployments.», Wireless Networks, Vol 25(10), рр. 1-18, 2019, DOI: https://doi.org/10.1007/s11276-017-1540-z

[10] The Evolution of Wi-Fi networks: from IEEE 802.11 to Wi-Fi 6E, URL: https://www.wevolver.com/article/the-evolution-of-wi-fi-networks-from-ieee-80211-to-wi-fi-6e

[11] 11. Fash Safdari, А. Gorbenko. «Theoretical and experimental study of performance anomaly in multi-rate IEEE802.11ac wireless networks», Radioelectronic and Computer Systems № 4, рр. 85-97, 2022 DOI: https://doi.org/10.32620/reks.2022.4

[12] Xu, Y., Amewuda, A. B., Katsriku, F. A., Abdulai, J.-D. «Implementation and Evaluation of WLAN 802.11ac for Residential Networks in NS-3», Journal of Computer Networks and Communications, pp. 1-10, 2018, DOI: https://doi.org/10.1155/2018/3518352

[13] 13. WLAN IEEE 802.11ac testing, URL: https://www.rohde-schwarz.com/se/solutions/test-and-measurement/wireless-communication/wireless-connectivity/wlan-wifi/wlan-ieee-802-11ac-testing/wlan-ieee-802-11ac-testing_250899.html

[14] 14. Lito Kriara, Edgar Costa Molero, Thomas R. Gross. «Evaluating 802.11ac features in indoor WLAN: an empirical study of performance and fairness.» Conference: Proceedings of the Tenth ACM International Workshop on Wireless Network Testbeds, Experimental Evaluation, and Characterization, October 2016, DOI: https://doi.org/10.1145/2980159.2980167

[15] Mohammed Alghamdi. «Throughput Analysis of IEEE WLAN "802.11 ac" Under WEP, WPA, and WPA2 Security Protocols.», International Journal of Computer Networks (IJCN), Vol. 9, pp. 1 – 13, April 2019, URL: https://www.cscjournals.org/library/manuscriptinfo.php?mc=IJCN-334

[16] Lazebnyi V. S., Yin Ch., Omelyanets O. O. «Doslidzhennya realʹnoyi propusknoyi zdatnosti bezdrotovoyi informatsiynoyi merezhi spetsyfikatsiyi IEEE 802.11 [Study of the real bandwidth of the wireless information network of the 802.11n specification.]» Scientific notes of the Tavria National University named after V. I. Vernadsky Series: "Technical Sciences", vol. 29 (68), no. 5 part 1, рр. 155-160, 2018, URL: https://www.tech.vernadskyjournals.in.ua/journals/2018/5_2018/part_1/29.pdf

[17] V. S. Lazebnyi and C. Yin, “Estimation of probabilistic processes in wireless networks of 802.11 standard”, Microsyst. Electr. And Acoust., vol. 22, no. 5, pp. 47–53, Nov. 2017. DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.2017.22.5.99947

[18] Detail on CWmin and CW max (Contention Window Minimum and Maximum), URL: https://wifisharks.com/2021/02/13/cwmin-cwmax/?cn-reloaded=1

[19] A. V. Lazebnyy and V. S. Lazebnyi, “The Details of Virtual Contention Window Concept for 802.11 IBSS Wireless Local Area Network Mathematic Modeling”, International Journal of Wireless Communications and Mobile Computing, vol. 1, no. 1, p. 7, Jan. 2013. DOI: https://doi.org/10.11648/j.wcmc.20130101.12