Evaluation of the Limitation of Operational Parameters of the IEEE 802.11 ac Network in the 20MHz Channel

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorOmelianets, O. O.
dc.contributor.authorLazebnyi, V. S.
dc.date.accessioned2024-11-28T10:34:33Z
dc.date.available2024-11-28T10:34:33Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractIEEE 802.11 wireless network technologies are widely used to create corporate and personal local networks for data exchange and access to Internet resources. The main principle of operation of IEEE 802.11 networks is the principle of competitive access, according to which all wireless network users have the same access rights to the information transmission environment. This method of access leads to the occurrence of collisions in networks with a large number of users, which complicates the process of network functioning and leads to the degradation of quality indicators. The purpose of the study is to estimate the limit values of the operational characteristics of the IEEE 802.11 ac wireless network in the mode with the highest transmission rate (MCS8) in a frequency channel of 20 MHz with one spatial stream, provided that the network has a significant number of active stations with a saturated load. An alternative model of processes in IEEE 802.11 networks based on the concept of a virtual competitive window is used for research. According to the concept of virtual contention window (VCW), the process of data transmission in a network with competitive access is considered as a quasistationary process. Numerical data were obtained and graphs of channel bandwidth, transmission delay, and delay nonuniformity were given in the presence of one to sixteen active stations with a saturated load in the network, in the case of transmission of frames with a data volume of 512 or 1500 bytes. The maximum possible bandwidth of the channel with a frequency band of 20 MHz (68.387 bit/s) was determined, in the case of using frames with the maximum load (11454 bytes) provided by the standard. Estimated data on the number of collisions occurring in a network with a saturated load and the number of frames transmitted at various stages of channel access are also provided. The frame transmission delay increases almost proportionally to the number of active stations and varies from 0.605 ms to 5.293 ms, in the case of loading all data frames of 512 bytes, and from 0.785 to 6.41 ms, in the case of a load of 1500 bytes, for changes in the number of active stations in the network from 2 to 16. The unevenness of the delay exceeds the average delay and grows non-linearly, in the case of an increase in the number of active stations from 1 to 6 (CWmin=15), and linearly — with a further increase in the number of stations (over 6). The obtained results are useful for reasonable planning of wireless networks and configuration of network equipment parameters.
dc.description.abstractotherМетою 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 (68,387 біт/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.
dc.format.pagerangeС. 297580.1-8
dc.identifier.citationOmelianets, O. O. Evaluation of the Limitation of Operational Parameters of the IEEE 802.11 ac Network in the 20MHz Channel / O. O. Omelianets, V. S. Lazebnyi // Мікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал. – 2024. – Т. 29, № 1(126). – С. 297580.1-8. – Бібліогр.: 19 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/2523-4455.mea.297580
dc.identifier.orcid0009-0006-6549-201X
dc.identifier.orcid0000-0002-5702-2775
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/70876
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.sourceМікросистеми, Електроніка та Акустика : науково-технічний журнал, 2024, Т. 29, № 1(126)
dc.subjectwireless network
dc.subjectjitter
dc.subjectdelay
dc.subjectbandwidth
dc.subjectIEEE 802.11ac standard
dc.subjectбездротова мережа
dc.subjectджитер
dc.subjectзатримка
dc.subjectпропускна здатність
dc.subjectстандарт IEEE 802.11 ac
dc.subject.udc621.38
dc.titleEvaluation of the Limitation of Operational Parameters of the IEEE 802.11 ac Network in the 20MHz Channel
dc.title.alternativeДослідження обмежень робочих параметрів мережі IEEE 802.11 ac в каналі 20 МГц
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
297580.1-8.pdf
Розмір:
564.15 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Мікросистеми, Електроніка та Акустика: науково-технічний журнал, Т. 29, № 1(126)