Passive Available Bandwidth Estimation Based on Collision Probability and Node State Synchronization in Wireless Networks

Abstract

Abstract. In wireless networks, available bandwidth estimation is challenging because wireless channels are used by multiple users or applications concurrently. In this study, we propose a passive measurement scheme to estimate the available bandwidth in 802.12 wireless networks based on the combination and modification of two existing schemes, Distributed Lagrange Interpolation Based Available Bandwidth Estimation (DLI-ABE) and Accurate Passive Bandwidth Estimation (APBE). The proposed scheme uses the channel busy state, which is affected by transmitting or receiving processes caused by carrier sensing. Therefore, the sender and the receiver node should be synchronized using various states that can be affected by other nodes. Moreover, the proposed scheme was developed with the involvement of relevant calculation of possible overhead caused by control messaging that occurs in the Media Access Control (MAC) layer and collision probability caused by data flow from hidden nodes. The result showed that the proposed scheme can estimate the available bandwidth of wireless networks more accurately than DLI-ABE and APBE.

Pengaruh Interferensi Hidden Node Terhadap Model Prediksi Ketersediaan Bandwidth Di Jaringan Nirkabel

“…Sebagai contoh, ketika ketersediaan bandwidth mencukupi, maka kualitas audio dan video dapat ditingkatkan. Namun jika ketersediaan bandwidth terbatas, maka hanya beberapa M komponen multimedia tertentu yang ditingkatkan sedangkan komponen lain berada pada kualitas rendah [8] [9]. Saat ini beberapa model matematika untuk memprediksi ketersediaan bandwidth telah dikembangkan berdasarkan indikator-indikator tertentu [10].…”

“…Nilai kesalahan prediksi yang semakin kecil menunjukan nilai akurasi yang tinggi. Sesuai dengan [13], tingkat kesalahan prediksi dapat diperoleh menggunakan (9). HasilPrediksiModel merupakan hasil ketersediaan bandwidth yang diperoleh dari setiap model.…”

“…Nilai ini diperoleh dari maksimum throughput yang dapat ditransmisikan oleh Laptop-1 menuju Laptop-2 tanpa adanya interferensi dari sinyal atau nodes lain. Penelitian ini mengadaptasi [9] sehingga diasumsikan bahwa beban trafik yang diujicobakan harus kurang dari kapasitas maksimum dari link yang digunakan. Oleh karena itu skenario pengujian dilakukan dengan melakukan konfigurasi terhadap parameter send interval pada OMNet++ sehingga hidden node dapat mengirimkan beban trafik dari 1 Mbps sampai 6 Mbps.…”

“…Sehingga dapat dikatakan bahwa beban trafik tidak mempengaruhi jumlah Hello packet yang diterima oleh node penerima. Selain itu sesuai dengan [9], pada penelitian ini skenario pengujian dilakukan sesuai dengan kondisi nyata dimana mekanisme RTS/CTS tidak digunakan (nonaktif) karena dapat menimbulkan overhead yang dapat mengurangi ketersediaan bandwidth. Sedangkan DLI-ABE melibatkan mekanisme ini untuk mengkalkulasi koefisien K. Kemudian faktor lain yang menyebabkan besarnya tingkat kesalahan dari model ini adalah karena DLI-ABE mengasumsikan bahwa hanya packet loss yang disebabkan oleh collision (tabrakan antar paket) yang digunakan untuk mengkalkulasi ketersediaan bandwidth, sedangkan packet loss yang disebabkan oleh faktor lain diabaikan [13].…”

Interference Effect of ACL’s and SCO’s IEEE 802.15 Transmission on IEEE 802.11 Performance

“…When IEEE 802.11 tries to send packets over a network, it will check whether the medium or channel has been occupied or there is an ongoing transmission through the medium [7]. If other transmission or radio frequency (RF) energy is not detected on the channel, the device will generate CTS (Clear to Send) status.…”