Evaluación de una variante de control de acceso al medio inalámbrico para tiempo real basada en 802.11e

Abstract

Las tecnologías inalámbricas son una buena elección para trabajar en ambientes industriales, donde es necesario interconectar sistemas móviles o bien se desea evitar el cableado de sensores y controladores en planta. Sin embargo estas tecnologías presentan problemas de confiabilidad y temporizado inherentes a las características de los canales de radio, a los mecanismos de acceso al medio, etc. El estándar 802.11e provee dos alternativas de acceso al medio (EDCA y HCCA) con cuatro niveles de Calidad de Servicio (QoS) diferenciados. Este trabajo propone un mecanismo de control de acceso al medio, denominado WRTMAC (Control de Acceso al Medio Inalámbrico para Tiempo Real), desarrollado a partir del esquema EDCA del estándar 802.11e, optimizado empleando clases de prioridades. El manejo de los espacios entre tramas para arbitraje (AIFS) fue modificado a fin de que el tiempo de respuesta de la red sea predecible. Esto provee un mecanismo de control de acceso al medio (MAC) libre de colisiones en redes inalámbricas. Se presenta además una comparativa de WRTMAC con respecto a EDCA, simulado en ns-2.

Wireless technologies are a good choice for work in industrial environments, where it is necessary to interconnect mobile systems or it is wanted to avoid sensors and controllers wiring. However, these technologies present reliability and timing problems inherent to radio channels, medium access mechanisms, etc. The standard 802.11e provides two types of medium access (EDCA and HCCA) by differentiating traffic into four Access Categories (ACs). This paper proposes a mechanism for medium access control, so-called WRTMAC (Wireless Real Time Medium Access Control), developed from the EDCA scheme of 802.11e and an optimization method using priority classes. The handling of the arbitration inter frame spaces (AIFS) has been modified in order to make deterministic the medium access. This provides a free-collision MAC mechanism in a wireless environment. Also, it is presented a comparative between WRTMAC and EDCA, simulated in ns-2.