Análise do problema do Protocolo MAC IEEE 802.11 em redes Ad Hoc Multihop

Abstract

O protocolo MAC IEEE 802.11 DFWMAC (Distributed Foundation Wireless Access Control) foi padronizado para uso em redes locais sem fio e tem sido utilizado para testar e simular redes locais sem fio ad hoc multihop. Este protocolo tem apresentado problemas quando trabalhamos com redes ad hoc multihop. Este problema fica evidente quando submetemos tráfego TCP (Transmission Control Protocol) entre duas estações. Por tratar-se de um protocolo de controle de acesso ao meio distribuído, não possuindo um controle central, a decisão de transmissão é feita pelas próprias estações de acordo com o funcionamento do DFWMAC. Ainda pelas suas características de funcionamento distribuído, problemas de terminal escondido e terminal exposto podem ocorrer comprometendo de maneira significativa o tráfego de conexões TCP. Associado aos problemas de terminal escondido e terminal exposto , o algoritmo de Backoff Exponencial Binário (BEB) contribui para que este protocolo não funcione bem em redes ad hoc multihop. O resultado da ação de todos estes problemas é a degradação do throughput do TCP gerando instabilidade e injustiça no acesso ao meio compartilhado. A instabilidade fica evidente quando a variação do throughput é muito alta em intervalos de tempo muito curtos. Isto pode ser visto com apenas uma conexão TCP entre duas estações. Já o problema de injustiça aparece quando submetemos duas conexões TCP simultâneas, sendo que uma consegue transmitir pacotes de dados a uma taxa alta, utilizando toda a largura de banda, enquanto a outra conexão não consegue transmitir nenhum pacote permanecendo com o throughput zero durante o tempo em que as duas conexões estão ativas. Este trabalho propõe uma solução para lidar com estes problemas