Analysis of the Impact of the Restricted Target Wake Time Mechanism on the Wi-Fi Network Performance

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

С каждым годом в сетях Wi-Fi увеличивается доля трафика приложений реального времени (англ.: real time application, RTA), предъявляющих строгие требования к задержкам и надежности доставки данных. Для удовлетворения данных требований часто используется резервирование канальных ресурсов с последующим их выделением для передач RTA-кадров. Однако в случае нерегулярного RTA-трафика часть зарезервированных канальных ресурсов может оказаться неиспользованной при его отсутствии, что приводит к снижению общей пропускной способности сети. Для решения этой проблемы был разработан механизм пробуждения по расписанию с ограниченным резервированием (англ.: restricted target wake time, R-TWT), запрещающий всем станциям передачу в заданный момент времени R-TWT. Механизм R-TWT одновременно позволяет RTA-трафику в момент R-TWT быстрее получить доступ к каналу и не запрещает его другим станциям после момента R-TWT. В статье представлена аналитическая модель сети Wi-Fi, при помощи которой были получены зависимости пропускной способности пользователей от параметров передачи и периода резервирования R-TWT.

Негізгі сөздер

Авторлар туралы

D. Bankov

Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН

Email: bankov@iitp.ru
Москва

A. Lyakhov

Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН

Email: lyakhov@iitp.ru
Москва

E. Stepanova

Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН

Email: stepanova@iitp.ru
Москва

E. Khorov

Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН

Email: khorov@iitp.ru
Москва

Әдебиет тізімі

  1. Chemrov K., Bankov D., Khorov E., Lyakhov A. Smart Preliminary Channel Access to Support Real-Time Traffic in Wi-Fi Networks // Future Internet. 2022. V. 14. № 10. Paper No. 296 (14 pp.). https://doi.org/10.3390/fi14100296
  2. Угловский А.Ю., Мельников И.А., Алексеев И.А., Куреев А.А. Оценка низкого уровня ошибок с помощью выборки по значимости с равномерным распределением // Пробл. передачи информ. 2023. Т. 59. № 4. С. 3–12. https://doi.org/10.31857/S0555292323040010
  3. Фернандес М., Кабатянский Г.А., Круглик С.А., Мяо И. Коды для точного нахождения носителя разреженного вектора по ошибочным линейным измерениям и их декодирование // Пробл. передачи информ. 2023. Т. 59. № 1. С. 17–24. https://doi.org/10.31857/S0555292323010023
  4. Лихтциндер Б.Я., Привалов А.Ю., Моисеев В.И. Неординарные пуассоновские модели трафика мультисервисных сетей // Пробл. передачи информ. 2023. Т. 59. № 1. С. 71–79. https://doi.org/10.31857/S0555292323010060
  5. Лихтциндер Б.Я., Привалов А.Ю. Обобщение формул для моментов очереди при неординарном пуассоновском потоке для очередей пакетов в системах телекоммуникаций // Пробл. передачи информ. 2023. Т. 59. № 4. С. 32–37. https://doi.org/10.31857/S0555292323040046
  6. Hu C., Torab P., Cherian G., Ho D. Protected TWT Enhancement for Latency Sensitive Traffic. IEEE 802.11-20/1046r1. Jul. 29, 2020. https://mentor.ieee.org/802.11/dcn/20/11-20-1046-01-00be-prioritized-edca-channel-access-slot-management.pptx.
  7. Bankov D.V., Lyakhov A.I., Stepanova E.A., Khorov E.M. Performance Evaluation of Wi-Fi 7 Networks with Restricted Target Wake Time // Probl. Inf. Transm. 2024. V. 60. № 3. P. 233–254. https://doi.org/10.1134/S0032946024030062
  8. Qiu W., Chen G., Nguyen K.N., Sehgal A., Nayak P., Choi J. Category-Based 802.11ax Target Wake Time Solution // IEEE Access. 2021. V. 9. P. 100154–100172. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3096940
  9. Степанова Е.А., Банков Д.В., Хоров Е.М., Ляхов А.И. Влияние дрейфа часов на эффективность механизмов энергосбережения в сетях Wi-Fi // Информационные процессы. 2022. Т. 22. № 4. С. 261–275. http://www.jip.ru/2022/261-275-2022.pdf
  10. Cavalcanti D., Cordeiro C., Smith M., Regev A. WiFi TSN: Enabling Deterministic Wireless Connectivity over 802.11 // IEEE Commun. Stand. Mag. 2022. V. 6. № 4. P. 22–29. https: //doi.org/10.1109/MCOMSTD.0002.2200039
  11. Adame T., Carrascosa-Zamacois M., Bellalta B. Time-Sensitive Networking in IEEE 802.11be: On the Way to Low-Latency WiFi 7 // Sensors. 2021. V. 21. № 15. Paper No. 4954 (20 pp.). https://doi.org/10.3390/s21154954
  12. Galati-Giordano L., Geraci G., Carrascosa M., Bellalta B. What will Wi-Fi 8 Be? A Primer on IEEE 802.11bn Ultra High Reliability // IEEE Commun. Mag. 2024. V. 62. № 8. P. 126–132. https://doi.org/10.1109/MCOM.001.2300728
  13. Shaji George A., Hovan George A.S., Baskar T. Wi-Fi 7: The Next Frontier in Wireless Connectivity // Partners Univ. Int. Innov. J. 2023. V. 1. № 4. P. 133–145. https://doi.org/10.5281/zenodo.8266217
  14. Reshef E., Cordeiro C. Future Directions for Wi-Fi 8 and Beyond // IEEE Commun. Mag. 2022. V. 60. № 10. P. 50–55. https://doi.org/10.1109/MCOM.003.2200037
  15. Avallone S., Imputato P., Magrin D. Controlled Channel Access for IEEE 802.11-Based Wireless TSN Networks // IEEE Internet Things Mag. 2023. V. 6. № 1. P. 90–95. https: //doi.org/10.1109/IOTM.001.2200070
  16. Gu´erin E., Begin T., Lassous I.G. An Overview of MAC Energy-Saving Mechanisms in Wi-Fi // Comput. Commun. 2023. V. 203. P. 129–145. https://doi.org/10.1016/j.comcom.2023.03.003
  17. Haxhibeqiri J., Jiao X., Shen X., Pan C., Jiang X., Hoebeke J. Coordinated SR and Restricted TWT for Time Sensitive Applications in WiFi 7 Networks // IEEE Commun. Mag. 2024. V. 62. № 8. P. 118–124. https://doi.org/10.1109/MCOM.001.2300431
  18. Liu S., Wang D., Yang M., Yan Z., Li B. A Channel Reservation Mechanism in IEEE 802.11be for Multi-cell Scenarios // Smart Grid and Internet of Things: Proc. 6th EAI Int. Conf. (SGIoT 2022). TaiChung, Taiwan. Nov. 19–20, 2022. Lect. Notes Inst. Comput. Sci. Soc.-Inform. Telecommun. Eng. V. 497. Cham: Springer, 2023. P. 241–253. https: //doi.org/10.1007/978-3-031-31275-5_23
  19. Peng X., Fang Y., Li C., Guo L. Access Point Coordination Based TWT Scheduling for the Next Generation WLAN // 2024 IEEE 13th Int. Conf. on Communications, Circuits and Systems (ICCCAS 2024). Xiamen, China. May 10–12, 2024. P. 238–243. https://doi.org/10.1109/ICCCAS62034.2024.10652675
  20. Barroso-Ferna´ndez C., Mart´ın-P´erez J., Ayimba C., De La Oliva A. Aligning rTWT with 802.1Qbv: A Network Calculus Approach // Proc. 24th Int. Symp. on Theory, Algorithmic Foundations, and Protocol Design for Mobile Networks and Mobile Computing (MobiHoc’23). Washington, DC, USA. Oct. 23–26, 2023. P. 352–354. https://doi.org/10.1145/3565287.3617606
  21. Belogaev A., Shen X., Pan C., Jiang X., Blondia C., Famaey J. Dedicated Restricted Target Wake Time for Real-Time Applications in Wi-Fi 7, https://arxiv.org/abs/2402.15900 [cs.NI], 2024.
  22. Bianchi G. Performance Analysis of the IEEE 802.11 Distributed Coordination Function // IEEE J. Sel. Areas Commun. 2000. V. 18. № 3. P. 535–547. https://doi.org/10.1109/49.840210
  23. Vishnevsky V.M., Lyakhov A.I. IEEE 802.11 Wireless LAN: Saturation Throughput Analysis with Seizing Effect Consideration // Cluster Comput. 2002. V. 5. P. 133–144. https: //doi.org/10.1023/A:1013977425774

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Russian Academy of Sciences, 2024