Эффективность адаптивного управления длиной пакетов в радиосетях передачи данных

Abstract

Предложена математическая модель для расчета эффективной скорости передачи на канальном уровне радиосетей при использовании адаптивного протокола множественного доступа с контролем сигнала несущей и переменной длиной кадров данных с учетом комплексного влияния интенсивности ошибок в радиоканале и формата пакетов.

Мета статті. Метою роботи є визначення ефективності передачі адаптивного протоколу МДКН із змінною довжиною кадрів та жорсткою стратегією доступу до радіоканалу з урахуванням обмежень на довжину кадрів з боку фізичного рівня мережі та протоколу LLC. Методи: Отримано математичну модель ефективності передачі у вигляді функції фізичної швидкості передачі в радіоканалі, ймовірності успішної передачі кадра для заданої частоти помилок в радіоканалі, структури пакета та ймовірності безконфліктної передачі кадрів для протоколу МДКН з адаптивним керуванням довжиною кадру. Результати. Математична модель дає змогу обчислити оптимальний розмір кадрів даних для протоколу LLC та його допустиме збільшення в адаптивних процедурах протоколу МДКН, ефективність передачі на канальному рівні радіомережі та її пропускну спроможність. Показано, що ефективність розглянутого адаптивного протоколу CSMA при його інтегрованому використанні обмежена на рівні 30% його потенціалу.

Purpose. The aim of the work is to determine the efficiency of the channel level of radio networks using an adaptive CSMA protocol with variable packet length and a rigid access strategy to the radio channel, taking into account the limitations on the length of packets on the part of the LLC protocol and the physical layer. Methods. An equation is obtained for the effective transmission rate as a function of the physical transmission rate in the radio channel, the probability of successful transmission of the packet for a given error rate in the radio channel, the packet structure, and the probability of a contention-free CSMA protocol with adaptive packet length control. Results. The mathematical model makes it possible to calculate the optimal size of data packets for LLC protocol and its allowable increase in adaptive CSMA protocol procedures, the effective transmission rate at the channel layer of the packet radio network, and its throughput. It is shown that the efficiency of the considered adaptive CSMA protocol in its integrated use is limited at the level 30% of its potential.