شبیه سازی پروتکل CoopMAC و مقایسه با پروتکل 802.11 در شبکه بی سیم با NS2

پنجشنبه ۱۴ فروردین ۱۳۹۹
بازدید ۳۴۹ نفر
سعید سیفی زاده
(34 امتیاز از 7 رای)
Loading...

تصویر simulation-coopmac-protocol-802-11-ns2_5196_1 شبیه سازی پروتکل CoopMAC و مقایسه با پروتکل 802.11 در شبکه بی سیم با NS2

شبیه سازی پروتکل CoopMAC و مقایسه با پروتکل 802.11 در NS2

در این بخش پروژه شبیه سازی پروتکل CoopMAC و مقایسه با پروتکل 802.11 در شبکه بی سیم با نرم افزار NS2 به همراه فیلم نحوه اجرا آماده کرده ایم که در ادامه توضیحاتی از معرفی پروتکل CoopMAC ارائه شده و قواعدی که پروژه بر اساس آن انجام شده، به همراه فیلم و تصاویر خروجی پروژه قرار داده شده است.

معرفی پروتکل CoopMAC

با توجه به ماهیت پخش سیگنال‌ های بی ‌سیم، یک انتقال بی ‌سیم برای یک ایستگاه مقصد خاص را می توان با سایر ایستگاه‌ های مجاور انجام داد. تمرکز فعالیت های تحقیقاتی اخیر در ارتباطات مشارکتی (Cooperative Communications) ، دستیابی به دستاورد های تنوع فضایی با نیاز به این ایستگاه های همجوار برای ارسال مجدد اطلاعات فراخوانده شده به مقصد نهایی است.

تصویر simulation-coopmac-protocol-802-11-ns2_5196_2 شبیه سازی پروتکل CoopMAC و مقایسه با پروتکل 802.11 در شبکه بی سیم با NS2

در مقاله CoopMAC: A Cooperative MAC for Wireless LANs پی لیو (Pei Liu) و همکاران نشان داده اند که چنین همکاری در بین ایستگاه های LAN بی سیم (WLAN) می تواند هم به توان بالاتر و هم به تداخل کمتر دست یابد. در این مقاله طراحی یک پروتکل کنترل دسترسی متوسط به نام CoopMAC ارائه شده که در آن ایستگاه های دارای سرعت داده بالا، از طریق ایستگاه های انتقال ترافیک، به ایستگاه های نرخ داده کم در انتقال خود کمک می کنند.

تصویر simulation-coopmac-protocol-802-11-ns2_5196_3 شبیه سازی پروتکل CoopMAC و مقایسه با پروتکل 802.11 در شبکه بی سیم با NS2

شبیه سازی CoopMAC با نرم افزار NS2

شبیه سازی پروتکل CoopMAC بر اساس قواعد زیر انجام شده که این قواعد در مقاله Cooperative wireless communications: a cross-layer approach‏ آمده است. برای مشاهده تفاوت های بین دو پروتکل CoopMAC و پروتکل 802.11 نیز از یک سناریوی یکسان در شبیه سازی استفاده شده است که تنها در لایه MAC متفاوت می باشد.

When a source station has a new MAC protocol data unit (MPDU) to send, it can either transmit directly to the destination, or use an intermediate helper for relaying, whichever consumes less total air time. The air time is compared using cached information on the feasible data rates between the three nodes.

تصویر simulation-coopmac-protocol-802-11-ns2_5196_4 شبیه سازی پروتکل CoopMAC و مقایسه با پروتکل 802.11 در شبکه بی سیم با NS2

Beyond its normal function, a request to send (RTS) message is also used by CoopMAC to notify the station that has been selected for cooperation. Moreover, CoopMAC introduces a new message called helper-ready to send (HTS), which is used by the helper to indicate its availability after it receives the RTS message from the source. If the destination hears the HTS message, it issues a clear to send (CTS) message to reserve the channel time for a two-hop transmission. Otherwise, it still sends out the CTS, but only reserves the channel time for a direct transmission.

تصویر simulation-coopmac-protocol-802-11-ns2_5196_5 شبیه سازی پروتکل CoopMAC و مقایسه با پروتکل 802.11 در شبکه بی سیم با NS2

If both HTS and CTS are received at the source, the data packet should be transmitted to the helper first, and then forwarded to the destination by the helper. If the source does not receive HTS, it should then initiate a direct transmission to the destination.
A normal ACK is used to acknowledge a correct reception, regardless of whether the packet is forwarded by the helper, or is directly transmitted from the source. If necessary, retransmission is attempted, again in a cooperative fashion.