Introduzione
Negli ultimi anni le IEEE 802.11 Wireless Local Area Networks (WLANs) hanno guadagnato una rilevante posizione di mercato tra le tecnologie che forniscono l’ accesso ad Internet a banda larga da terminali mobili ( broadband wireless access ).
Gli elementi costituenti una IEEE 802.11 WLAN sono le Basic Service Set ( BSS ),
le quali sono composte da un Access Point ( AP ) e da un numero variabile di stazioni mobili associate all’ AP.
L’ edizione dello standard IEEE 802.11 MAC risalente al 1999 non definisce una specifica
politica riguardo lo scheduling dei pacchetti da parte dell’AP. I prodotti presenti in commercio implementano una singola coda per la trasmissione e adottano la politica di scheduling più semplice, la First In First Out ( FIFO).
In tale modoi pacchetti vengono trasmessi nel medesimo ordine con il quale sono stati ricevuti nello strato MAC senza subire processi di riordinamento o priorizzazione.
Inoltre, per limitare gli effetti di una momentanea degradazione della qualità del canale, le stazioni adottano la politica delle ritrasmissioni mentre il physical layer ( PHY ) fornisce un set di modulazioni attraverso le quali il rate trasmissivo viene adattato allo stato del canale.
Quanto detto palesa il grosso limite di questa architettura : la totale assenza di un orientamento verso la Qualità del Servizio ( QoS ). In altre parole questa architettura non è stata ideata per supportare applicazioni con requisiti stringenti in termini di ritardo o capacità trasmissiva.
Risulta quindi evidente la necessità di utilizzare uno scheduler che tenga conto della qualità del canale wireless per attenuare la perdita di prestazioni che si verifica in seguito ad un degrado della qualità del link.
Infatti la degradazione della qualità del canale tra l’AP e una stazione mobile causa un calo delle performance per tutto il traffico presente nel BSS, ripercuotendosi negativamente anche sulle stazioni che godono di una buona qualità del link.
La causa di questo fenomeno è che la stazione che si trova in posizione di cattiva ricezione
consuma più risorse trasmissive di quante gliene spetterebbero.
L’ obiettivo di questo lavoro di Tesi è la realizzazione di un framework che :
1. consenta di mantenere il buffer della scheda di rete sempre vuoto ( è presente al massimo un pacchetto) al fine di evitare l’accumulo di un elevato numero di pacchetti verso una stazione in posizione cattiva .
2. lasci all’utente la possibilità di scegliere la disciplina di accodamento e di scheduling sfruttando le statistiche fornite dal framework.
Il lavoro sperimentale di questa Tesi di laurea è basato su un testbed costituito da una linux box (kernel 2.4.x) equipaggiata con schede WiFi 802.11b prism2. Il supporto Access Point software viene gestito attraverso il driver HostAP 0.3.7 opportunamente modificato per integrarsi con il framework sviluppato come un modulo del kernel di Linux.
L’ elaborato è organizzato nella seguente maniera:
• Nel primo capitolo, dopo una panoramica sulla tecnologia WIFI e dei problemi ad essa connessi, viene descritta la struttura della parte relativa alla trasmissione dei pacchetti del Driver HostAP-0.3.7 evidenziando il ruolo svolto dalle funzioni coinvolte in questa fase.
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• Il secondo capitolo illustra la struttura estensibile del framework e descrive tutti i dettagli implementativi della sua realizzazione.
• Nel terzo capitolo vengono presentate possibili implementazioni per le due funzioni utente che si integrano con il framework.
• Nel quarto capitolo vengono riportati i risultati sperimentali relativi alle implementazioni proposte nel capitolo 3.
