IP/MACレイヤ間のインタラクションを考慮した無線LAN用性能評価モデルの提案

摘要

無線LANを利用した（VbIP等の）双方向リアルタイムアプリケーションの性能劣化は，無線LANアクセスポイント（Access Point：AP）でのバッファーオーバフローによるパケットロスが原因となることが多く，このバッファーオーバフローは，IEEE802.11MACレイヤが楯模し，APからのフレーム読み出し速度が落ちることにより発生する.このため，無線LANを利用した通信の性能評価には，APのバッファーオーバフローとIEEE802.11MACレイヤの混雑度の両方を考慮できるモデルが必要である.本研究では，IEEE802.11MAC層の混雑度を考慮しながらIPレイヤの挙動を待ち行列モデルで解析する性能評価モデルを提案し，その解析法を示す.さらに，提案モデルをVoIPの最大収容可能本数の評価に適用し，その精度をシミュレーションにより検証する.%The Quality of Service (QoS) of both-way real-time applications over a Wireless Local Area Network (WLAN) is frequently degraded due to the packet loss at the buffer of the access point (AP), which is in turn caused by the congestion at the IEEE 802.11 MAC layer. Thus, the performance analysis of real-time applications over WLANs needs to take into account both the occupancy of the AP buffer and the congestion level of the IEEE 802.11 DCF with non-saturated nodes. In this paper, we provide an analytical model for IEEE802.1l WLANs, which combines a queueing model for accounting the AP buffer occupancy and an Markov chain model for accounting the congestion of the IEEE 802.11 DCF. We use the proposed model to evaluate how many Voice over IP (VoIP) flows can be multiplexed over an WLAN without loss of any packets.