Comunicaciones en tiempo real adecuando el protocolo 802.11e (EDCA)

Abstract

Las tecnologías inalámbricas representan una alternativa deseable a ser utilizadas en ambientes industriales, para interconectar sistemas móviles o bien evitar el cableado de sensores y controladores en planta. Un sistema de control basado en red (NCS) requiere que el controlador interactúe en tiempo real con los sensores y actuadores por medio de una red de comunicaciones. Sin embargo, las redes inalámbricas presentan problemas de confiabilidad y temporizado inherentes a las características de los canales de radio, los mecanismos de control de acceso al medio (MAC), etc., que provocan latencias impredecibles y pérdida de paquetes. El mecanismo MAC de EDCA (Enhanced Distributed Channel Access), definido en el estándar 802.11e, provee cuatro niveles de Calidad de Servicio (QoS) diferenciados, que no garantizan un retardo acotado para el envío de paquetes. Este trabajo propone un mecanismo de MAC inalámbrico apto para Tiempo Real, basado en controlar adecuadamente la Ventana de Contención (CW), el contador de retroceso (backoff) y los espacios entre tramas para el arbitraje (AIFS) del esquema EDCA, a fin de evitar la pérdida de paquetes y acotar la latencia de transmisión. Los resultados se compararon con los obtenidos utilizando los parámetros por defecto de EDCA, simulados ambos sobre ns-2.