This is an old revision of the document!
Laborator 03 - 04: Capacitatea mediului
Materiale ajutătoare
Teorie:
Despre modulațiile DSSS-CCK și OFDM - quick intro bun
aici
Despre comuncația la lower level MAC - quick intro
aici
studiu similar pentru a/g/n/ac, agregare
80211notes
Concepte
Modulație PHY - Modulația este un proces folosit în telecom prin care modificăm parametrii unui semnal cu scopul de a transmite informații. Dacă la radio am auzit de AM (modularea în amplitudine a semnalului) sau FM (modularea în frecvență a semnalului) în WiFi întâlnim preponderent DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), CCK (Complementary Code Keyring) și, cea mai modernă, inclusiv în tehnologia 802.11ac și 4G-LTE: OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
Cadrele (frame-urile) în wifi - vă veți tot lovi de conceptele astea fie prin curs, fie prin standard, fie chiar și prin kernelul de Linux:
Pachetele ETH/IP/UDP cu care suntem familiari circulă prin WiFi conform figurii de mai jos (valabil pentru orice standard) - în lumea wifi ele poartă numele de MSDU (MAC Service Data Unit)
Scop
Scopul acestui laborator este de a calcula capacitatea unui canal 802.11 pentru diverse standarde, în condiții ideale.
Vom face o analiză teoretică folosind temporizările, randomizările, și dimensiunile antetelor din standard, versus estimarea în simulator. Cazurile de interes sunt:
Capacitatea ideală simulare
802.11b Antet PHY de 192biți trimis la MCS=1Mbps
802.11g Antet PHY de 16us + 24biți trimis la MCS=6Mbps
calculați durata unei tranzacții atomice de transmitere a unui cadru: DIFS, arbitraj, PHY header, MAC header, IP/UDP header, UDP Payload de x octeți, FCS, SIFS, ACK
atenție: MAC, IP,UDP,Payload, CRC și corp ACK se transmit prin aer la rata MCS, măsurată în bps
folosiți duratele temporizărilor specificate în standard, și dimensiunile antetelor PHY din schemele de mai sus
11b: slot=20, SIFS=10, DIFS=50
11g: slot=9, SIFS=10, DIFS=28
pentru început determinați durata în microsecunde a unei tranzacții (separat 11b și 11g)
scrieți funcția Throughput_11b(x) unde x este payload UDP, iar MCS(o constantă) ia valorile din standard 11b=1, 2, 5.5, 11
2)
scrieți funcția Throughput_11g(x) unde x este payload UDP, iar MCS ia valorile din standard 11g=6, 12, 36, 54
deduceți modul în care debitul obținut în Mbps depinde de MCS și de dimensiunea UDP payload
gnuplot> plot MCS=1, Throughput(x) w l t '1Mbps', MCS=2, Throughput(x) w l t '2Mbps', MCS=5.5, Throughput(x) …
realizați grafice pentru 802.11b (axa x: payload UDP; axa y: Throughput[Mbps])
realizați grafice pentru 802.11g (axa x: payload UDP; axa y: Throughput[Mbps])
Capacitatea ideală simulare
DsssRate1Mbps
DsssRate2Mbps
DsssRate5_5Mbps
DsssRate11Mbps
ErpOfdmRate6Mbps
ErpOfdmRate9Mbps
ErpOfdmRate12Mbps
ErpOfdmRate18Mbps
ErpOfdmRate24Mbps
ErpOfdmRate36Mbps
ErpOfdmRate48Mbps
ErpOfdmRate54Mbps