Control de parámetros de transmisión en redes WiFi 802.11

Abstract

En los últimos años las redes WiFi 802.11 se han convertido en una de las más utilizadas debido a su practicidad, bajo costo y alto rendimiento. Estas características propician escenarios en donde es posible encontrar en un espacio reducido, una gran cantidad de terminales y access points (APs), dando lugar a un ambiente conocido como de alta densidad. En condiciones normales, las redes WiFi suelen tener un buen rendimiento, pero éste se ve notoriamente deteriorado en escenarios de alta densidad, pudiendo agravarse aún más esta condición en los casos en los cuales el canal se encuentre en malas condiciones (por ejemplo, en casos en los que se encuentre un alto nivel de ruido, o interferencias generadas por aparatos cercanos como pueden ser otras redes WiFi, aparatos bluetooth, microondas, etc.). En particular estas interferencias son notorias cuando distintos APs transmiten en un mismo canal de forma simultánea. Es por esto que en trabajos anteriores se realiza un análisis de los posibles problemas en las redes WiFi de alta densidad, los distintos algoritmos que buscan mejorar el rendimiento en dichos escenarios y se plantean dos alternativas a los algoritmos ya existentes, Robust Rate Adaptation Algorithm (RRPAA) y Power, Rate and Carrier Sense Threshold Control (PRCS) . Dichas alternativas, en los distintos escenarios simulados, prueban mejorar el rendimiento de las redes WiFi de alta densidad, inclusive PRCS logra duplicar teóricamente el rendimiento global de la red en escenarios en donde otros mecanismos fallan. RRPAA se basa en la manipulación del control del power y rate, mientras que PRCS agrega el control de carrier sense en los APs de la red con el fin de mitigar los posibles problemas de terminales ocultos y terminales expuestas. Partiendo de los trabajos anteriores, en el presente proyecto se plantea una posible implementación del algoritmo RRPAA directamente sobre el driver ath9k de la familia de dispositivos Atheros y el framework mac80211 para redes WiFi en la frecuencia de 2.4GHz. Debido a que la implementación del control del carrier sense es específico de cada hardware, se desarrolla un prototipo de RRPAA, quedando la posibilidad de incluir esta funcionalidad en una futura etapa obteniendo de esta forma una implementación completa de PRCS. En el presente trabajo, se presentan pruebas realizadas, las cuales muestran las ventajas de usar este protocolo en ciertos escenarios, en comparación a los protocolos originales.