文摘

IEEE 802.11广告技术,它允许无线设备在无证60 GHz的ISM波段进行通信,充满希望地提供multi-Gbps超宽带视频应用程序的数据速率。经过多年的研究和发展,我们现在看到越来越多的广告商品IEEE 802.11广播激励研究人员利用IEEE 801.11广告功能的应用程序。这项工作首先进行实证研究IEEE 802.11广告性能。特别是,我们描述的性能IEEE 802.11广告链接考虑网络参数的变化和干扰。其次,我们调查的可能性,介绍IEEE 802.11广告发展的wi - fi网络。评价结果表明,我们的现成的IEEE 802.11广告硬件可以实现Gbps水平吞吐量的传输控制协议(TCP)和用户数据报协议(UDP)。然而,演化并不是简单因为硬件不能维持60 GHz链接。主要原因是缺乏之间的快速切换函数IEEE 802.11广告和遗留wi - fi连接。然后我们寻找潜在的多路径TCP (MPTCP)预期的转换。默认MPTCP,使数据传输在IEEE 802.11广告和wi - fi连接,对IEEE 802.11广告有害的吞吐量。 Meanwhile, the backup mode of MPTCP, in which the Wi-Fi link acts as a backup for IEEE 802.11ad one, can maintain the comparable performance. Therefore, we propose to adopt MPTCP with the backup mode in the evolving Wi-Fi networks. The efficiency of MPTCP-based switchover is confirmed by conducting real experiments.

1。介绍

近年来,无线设备的普及和无线流量的爆炸需要不断增加的要求更好的网络性能(1]。因此,目前正在努力实现下一代移动无线网络(即。5 g),预计将提供相当高的峰值性能指标(即。1000倍,比目前的4 g) [2,3]。新的网络也设想支持下一代的超宽带视频应用,如4 k、8 k视频流,实时游戏,虚拟和现实增强。人们普遍认为利用充分利用无线电频谱的毫米波(mmWave)乐队(即。,30兆赫到300兆赫)是最有前途的方法之一,以满足带宽需求4- - - - - -6]。mmWave带内,有大量的带宽分配(14 GHz)无照60 GHz乐队(即。57 - 71 GHz光谱)。60 GHz乐队沟通支持IEEE 802.11广告标准(7,8),旨在使multi-Gbps下一代无线网络数据传输速率。

IEEE 802.11广告物理层使用2.16理论上GHz-width通道提供每单通道数据率6.76 Gbps。此外,IEEE 802.11广播广告定向光束可以提高空间使用。然而,IEEE 802.11广告信号产生衰减远高于wi - fi的遗产。补偿路径损耗,IEEE 802.11广告设备使用高增益天线阵列,而另一方面引入了一个新的挑战,链接维护(例如,当存在堵塞)。切换到维护预计将实现遗留wi - fi连接当IEEE 802.11广告链接不可用。因此,无数的努力研究和开发导致的出现,低成本,低功耗,现成的IEEE 802.11广告设备(9]。出现激励许多实验研究,旨在利用60 GHz的机会在不断发展的无线网络。以前的作品不仅提供有价值的见解60 GHz沟通和IEEE 802.11广告特性(10,11)但也IEEE 802.11的新用例广告(12,13]。虽然已经有很多理解,缺乏共同的理解对IEEE 802.11的描述广告表现(特别是可行multi-Gbps吞吐量),以及可发展性的IEEE 802.11 wi - fi网络上的广告。

这个工作第一地址的问题性能表征;我们经验评估一个现成的IEEE 802.11广告硬件在一个典型的办公环境对实现multi-Gbps吞吐量。IEEE 802.11的性能指标的变化下广告链接都进行了广泛的调查不同的网络参数和干扰。特别是,我们考虑两种典型的存在和不存在类型的IEEE 802.11干扰(即。,cochannel和相邻信道)。此外,我们也仔细检查网络信号强度等参数,调制和编码方案(MCS),最大传输单位(MTU)和交通类型(即。TCP和UDP)。感谢的支持IEEE 802.11广告驱动程序和相关的工具,我们可以找到multi-Gbps吞吐量(TCP, UDP)条件后调制和编码方案(MCS),信号强度,MTU。我们也量化传统干扰对吞吐量和丢了包指标的影响。

其次,针对可发展性问题,彻底调查链接维护(即的能力。,最重要的挑战60 GHz沟通)。我们的评估显示,IEEE 802.11广告链接本身可以绕过阻塞和处理天线方向的变化。这是因为缺乏之间的快速切换函数的IEEE 802.11广告和遗留wi - fi连接。然后我们寻求多路径TCP (MPTCP)的可能性,同时能够利用多个无线链接,切换。我们的调查指出,默认MPTCP(即。,full mesh mode) that simultaneously uses the IEEE 802.11ad and Wi-Fi links for data transmission is not efficient. The overall throughput is largely varied and is always smaller than the TCP throughput of IEEE 802.11ad link. On the other hand, the backup mode of MPTCP, in which the IEEE 802.11ad and Wi-Fi links are in an active/standby state, guarantees the comparable throughput. Therefore, we propose to adopt MPTCP with the backup mode for the switchover. The efficiency of MPTCP-based switchover has been confirmed by conducting the real experiments.

本文的其余部分可以概述如下。下一节介绍相关工作。节3,我们介绍了IEEE 802.11广告帝国调查。部分4引入了一个进化与MPTCP wi - fi网络。最后,部分5总结了纸。

2。相关的工作

实验研究是一种很流行的方法,了解性能表征在IEEE 802.11 (wi - fi)网络。表明其可用性方法与IEEE 802.11 n等不同的IEEE 802.11版本(14)或IEEE 802.11 ac (15]。此外,同样的技术也有效找到重要的IEEE 802.11特性的条件(例如,渠道结合在IEEE 802.11 n [16])。IEEE 802.11广告,一些早期作品,使用实验研究[17- - - - - -20.]。这些作品关注建模为60 GHz通信信道传播特性使用专用硬件。在[10),作者调查60 GHz链接的条件下的性能介绍堵塞和不同天线方向。然而,他们使用非- 802.11 -广告硬件和测量IP-over-wireless-HDMI的性能。因此,结果没有充分反映IEEE 802.11广告链接的特点。工作(11)异形室内60 GHz链接通过软件定义无线电平台。虽然工作提供了许多有价值的见解(例如,灵活的光束)的潜在能力和局限性,它可能不能反映真实的IEEE 802.11的行为广告硬件(因为使用通道的宽度245 MHz)。

另一方面,现成的IEEE 802.11广告硬件是流行多年的努力在R & d .吸引对IEEE 802.11广告性能实验研究。让我们最相关的就是21),作者实验IEEE 802.11广告收音机在一个室内环境。他们的研究结果表明IEEE 802.11广告发展的优势克服堵塞和建立合适的通信范围。然而,multi-Gbps IEEE 802.11广告链接的可行性并没有被完全证实。事实上,测量吞吐量值都低于1 Gbps。原因可能是autorate算法的影响,不能被禁用了硬件。此外,作者使用TCP流量;因此,TCP拥塞控制可能影响性能。此外,一些吞吐量值是间接地通过体育报道率,这可能无法正确反映现实的。我们的目标是补充工作(21)的上下文中介绍multi-Gbps IEEE 802.11发展的wi - fi网络上的广告链接。的差异我们开始从以前的工作(22)是我们考虑其他影响因素包括干扰,数据包大小,以及,UDP, TCP流量。比较(22),另外包括更多的结果如干扰的性能在TCP和UDP的链接。

链接的维护能力,这对IEEE 802.11的演变是至关重要的广告,已经在几个相关的调查工作。在[23,24),作者呈现快速会话转移的实现和评价广告(置)在IEEE 802.11标准。评价结果显示成功开关连续60 GHz之间的UDP流和5 GHz频段。然而,这些都是基于仿真(即工作。,(23同时采用OPNET环境,[]是24与ns-3]),他们可能不正确地反映真正的IEEE 802.11广告硬件。另一方面,MPTCP同时利用多个无线连接进行数据传输的候选人预计切换。事实上,MPTCP-based切换已经在许多用例有用如wi - fi / LTE (25)、虚拟wifi /虚拟wi - fi (26wi - fi / wi - fi [],27]。这项工作深入调查MPTCP的能力绕过60 GHz链接维护的问题。的可行性之间来回切换multi-Gbps传输IEEE 802.11广告和遗留的wi - fi连接一直在最初提出(28]。这项工作提供了详细比较新的性能指标旨在进一步确认MPTCP的功效。

3所示。对IEEE 802.11广告绩效实证研究

在本节中,我们首先描述了IEEE 802.11广告的概述。之后,我们现在的实验环境和测量结果。

3.1。IEEE 802.11广告概述

IEEE 802.11标准的广告支持点对点和基础设施连接。在IEEE 802.11广告链接,每个结束的物理层执行一个波束形成机制形成定向使用相控阵天线传输/接收光束。有四种类型的标准(即PHY层。,control PHY, OFDM PHY, Single Carrier (SC) PHY, and Low Power SC PHY), each of which supports a set of MCSs. In the 2012 version, the channel list for IEEE 802.11ad operation in the 57-63 GHz band includes four channels as presented in Table1。最近,美国联邦通信委员会(FCC)已经宣布,7 GHz乐队在64年和71年之间GHz无照旨在使用IEEE 802.11广告(29日]。

60 GHz链接有问题,堵塞漏洞。此外,天线方向可能会改变操作。因此,有效维护是至关重要的发展的联系IEEE 802.11 wi - fi网络上的广告。为此,IEEE 802.11标准定义了广告快速会话转移(置)协议(7]。协议应该是配备了多波段的设备有一个IEEE 802.11无线电台广告和遗产。置并发管理无线电,以透明或非透明的模式(即。,拥有相同的MAC地址或不同的MAC地址,分别)。置定义一个过程之间的切换流量两个链接操作在不同的乐队。浮置板轨道,标准还指定了另一个模式的数据传输可以同时在两个乐队(即发生。链路聚合)。

3.2。实验环境

我们进行调查使用试验台部署在一个典型的办公环境。每个IEEE 802.11广告链接由一对无线模块,这是由松下公司,日本。每个模块是连接到一个Ubuntu 14.04 LTS机器,包括支持驱动程序和监测工具。无线模块可以运行在客户端或个人基本服务集(pbs)控制点(PCP) /接入点(AP)模式。IEEE 802.11广告定义了天线波束窄2.86度。然而,研究IEEE 802.11广告模块使用的50波束宽度(9]。因此,吞吐量测量数据在我们的研究可能是实现性能的下界的IEEE 802.11广告链接。单载波PHY模块包含一个实现,支持九传播率(即。,MCS指标1 - 9)。MCS的基本信息和理论PHY率表2。在60 GHz乐队,该模块可以操作通道2和通道3显示在表1。支持MTU的最大值是7912字节。我们使用流行的工具iperf3(30.生成和收集TCP和UDP流量。的iperf3服务器,客户端运行在这台机器与IEEE 802.11广告美联社/ PCP,分别客户机模式。交通流量通常持续10秒。iperf3支持存储交通信息json格式很容易解析进行进一步的处理和分析。为了方便实验,我们写自定义脚本容易控制MCS的设置,MTU,和收集、提取、加工等测量数据接收信号强度指示(RSSI)提供的IEEE 802.11驱动程序,等等。

3.3。对IEEE 802.11广告功能

调查开始的信号质量检查IEEE 802.11(即广告链接。在我们的环境中,范围的RSSI值)。识别RSSI的范围,我们记录的RSSI值每0.1秒而不同之间的距离和方向对IEEE 802.11广播广告。我们发现,IEEE 801.11广告链接可以交流的信号范围内(-69年-41 dBm, dBm)。在接下来的实验中,我们定义了强烈的信号情况RSSI值保持在(-41 dBm, -43 dBm)和弱者的RSSI值内(-69年-65 dBm, dBm)。

然后我们调查IEEE 802.11的TCP和UDP流量广告链接在所有支持的mcs和链路质量的组合场景。我们还考虑了不同大小的MTU因为他们很大程度上影响吞吐量。高吞吐量的目的,应该使用支持的最大MTU的链接。此外,在某些情况下的沟通远的目的地(例如,超过一个跳或上网)。在这种情况下,交流可能受限于一个共同的MTU在端到端路径。因此,我们选择1500字节的MTU的价值,这是典型的wi - fi网络和互联网上。然后我们评估支持的最大MTU(7912字节)观察硬件提供的全部功能。评价结果公开不同模式的行为吞吐量不同交通类型有关,mcs, mtu。我们提供一个具有代表性的子集,我们的结果表明数据的模式如前所述1,2,3,4。在每个图中,平均吞吐量值在每个MCS收集和计算从10测量显示。此外,错误栏显示最大值和最小值之间的距离。

UDP和TCP流量的测量吞吐量1500字节的MTU在不同信号场景图所示1和2,分别。比较的UDP流量两个数据,我们可以画一个共同观察;即UDP吞吐量没有直接受到信号强度的影响。当IEEE 802.11广告发送以同样的速度(即。,the same MCS value), the results are comparable in the two scenarios. We also have another important observation; that is, the UDP throughput reaches around 1 Gbps with MCS8 and MCS9. On the other hand, the weak signal negatively affects the TCP transmission, especially at the high transmission rates. That is indicated by the visible error bars on the right side of Figure2。此外,TCP吞吐量值远小于不仅UDP的而且1 Gbps的水平。限制的原因包括MTU大小和测序TCP的传输。很明显,IEEE 802.11广告链接不能达到1500字节的MTU multi-Gbps性能。

然而,我们有不同的观察的7912字节的MTU如图3和4,其中包括许多multi-Gbps值的强和弱信号场景。在前者情况下(图3),TCP和UDP吞吐量单调增加以及更高的传输速率在每个MCS。UDP和TCP的吞吐量值高于1 gbps MCS6提供的速度和MCS7,分别。在后一种情形(图4),UDP吞吐量的增加趋势是相似的,除了支持的最大速度(MCS9)。在这种情况下,大MTU大小比小MTU得到更多的负面影响。然而,它可能是有效的固定率的算法选择不发送在微弱信号的最大速度。另一方面,弱信号的负面影响比的UDP TCP更严重。TCP吞吐量开始从MCS8明显退化。,是由TCP拥塞控制的行为,这减少了由于丢失数据包传输速度。

从上面观察,我们可以得出结论,IEEE 802.11的multi-Gbps吞吐量广告链接实现了TCP和UDP流量。然而,这些高吞吐量值依赖于信号强度,PHY利率、MTU在系统上。

3.4。相邻信道和Cochannel干扰的影响

本节研究的影响(即传统的干扰因素。,adjacent channel interference (ACI) and cochannel interference (CCI)) on the IEEE 802.11ad performance. ACI means wireless transmission on a specific channel suffers interference from channel leakage of its adjacent channels. Meanwhile, CCI indicates the effect of two communications that share a channel without being aware due to the known hidden terminal problem. The hidden terminal problem occurs when two transmitters are not in the transmission range of each other but the carrier sensing range. Due to the beamforming, the nearby position of am IEEE 802.11ad transmitter is within the carrier sensing range if it is outside of the directional transmission.

我们建立了一个额外的IEEE 802.11广告与强烈的信号作为干扰评估干扰效果。一个iperf3的UDP流的链接以最大速度运行。因此应该完全占领的链接无线介质时没有其他传播。干扰链路配置操作通道3和2分别ACI和CCI的调查。我们使用7912字节的MTU旨在观察multi-Gbps链接的变化。类似于之前的实验,我们运行我们的自定义脚本,使所有支持的mcs的使用。与每个MCS,相关的实验也重复十次。我们做的比较两个指标:归一化吞吐量和丢包的比例。归一化吞吐量定义如下: 在这和分别测量吞吐量和预期的吞吐量。在每个MCS,我们选择的最大吞吐量来自前一节。平均、最小和最大值的归一化吞吐量和丢包的比例绘制的人物5和6。

在图5归一化吞吐量值都小于1。这意味着ACI和CCI的负面影响性能的IEEE 802.11广告链接。此外,平均值(即。,in the box plots) decreases along with the increase of data rates provided by MCSs; meanwhile, the values of measured throughput in fact increase. That indicates the higher transmission rates, the more serious impacts of interference. In the ACI scenario, the normalized throughput becomes less than 80% when the MCS index is higher than 5. On the other hand, similar degradation happens at MCS2 in the CCI scenario. CCI obviously has heavier influence than ACI. More specifically, the measured throughput in the ACI scenario is approximately 1 Gbps with MCS8 and MCS9. However, in the CCI scenario, the throughput values regardless of MCSs are all under the 1Gbps level. Another observation (in Figure5)是干涉效应引起大的波动在IEEE 802.11广告吞吐量在不同(即运行。错误的酒吧),特别是在CCI场景。为了避免波动,小心网络规划的算法或干扰减轻可能是必要的。

在图6丢失的数据包的比例也显示了类似的趋势。低数据率传输时(即。,up to MCS5), the percentage values in the ACI and CCI scenarios are as small as the ones in the no-interference situation. However, when the data is transmitted at the higher rates, more lost packets appear in the two interference scenarios. The maximum percentage of the lost packet in the ACI scenario is about 1%. In the CCI scenario, the value of the maximum one is nearly 5%. The values are seemingly reasonable in comparing to the existing IEEE 802.11 networks in terms of percentage. The absolute amount of lost traffic, however, needs to be considered when deploying the multi-Gbps capability.

我们进一步调查ACI和CCI设置两个IEEE 802.11(即广告链接。强烈的信号,7912字节的MTU);然而交通特性的两个链接是不同的。在这种情况下,我们试图同时启动两个链接的流量与TCP和UDP流量。在每个实验中,当iperf3Link1过程开始,它将启用远程访问,启动一个类似的iperf3Link2过程。在相同的条件下,实验重复十次。然后情节平均、最小和最大吞吐量值两个IEEE 802.11的UDP和TCP广告链接ACI和CCI场景中的人物7和8。我们可以再观察,ACI和CCI造成严重的退化Link2的吞吐量。看似没有公平之间的两个链接,可能由于较慢的初始化iperf3Link2。ACI和CCI, Link2上的丢包严重,甚至使TCP流量效率低下。UDP Link2比TCP的吞吐量。然而,比较不干扰情况下,Link2的UDP流量等于一半,四分之一的ACI和CCI,分别。因此,一个有效的缓解干扰算法保证吞吐量性能是必要的。

4所示。进化的IEEE 802.11广告与MPTCP wi - fi网络

本节首先调查链接维护在IEEE 802.11广告的能力。然后,我们提出一个方法的实现使用MPTCP的关系维护。

4.1。链接维护能力和MPTCP的潜力

IEEE 802.11中的链接维护是至关重要的广告由于天线可能临时改变方向或造成堵塞。我们因此检查链接维护硬件的能力。我们建立了一个交通流运行在IEEE 802.11在60秒的广告链接。期间,我们遵守交通的变化在两个事件:临时引入堵塞,把天线的方向。吞吐量变化绘制在图9在这两种情况下,它显示了一个常见的行为。当事件发生时IEEE 802.11广告链接是禁用和吞吐量趋于零;链接维护问题尚未解决。绕过这个问题有必要介绍了IEEE 802.11广告链接无线网络发展。标准的方法是将援助从遗留wi - fi连接在同一设备自wi - fi链接不会坚持提到的事件。然而,快速会话转移(置)功能,这与IEEE 802.11合作广告和wi - fi连接,硬件不支持。因此,替代方法预计实现快速切换的主要目标函数之间的IEEE 802.11广告链接和遗留wi - fi连接。MPTCP最近由IETF标准化,在提供切换显示了很大的潜力。

MPTCP之间引入一个额外的层应用层和传输层的网络堆栈。MPTCP的应用程序不需要任何修改和较低的层。MPTCP将应用程序数据划分为几个子流(即。,similar to TCP connections), each of which contains data packets following a different path from a sender to a receiver. The received packets at the receiver are restructured based on their data sequence number. The default operation mode of MPTCP (i.e., full mesh) aims to maximize the usage of all available paths for throughput improvements. In the other modes, MPTCP can use a subset of available paths while putting the remaining paths in a standby condition. With the different modes of operation, as well as two levels of sequencing (i.e., subflow and data), MPTCP theoretically supports the automatic switching and shifting traffic between paths.

MPTCP然而为LTE /无线网络环境设计的。其发展潜力和适用性(即wi - fi网络。,IEEE 802.11广告)在实践中尚未清楚。此外,遗留wi - fi和IEEE 802.11广告链接特征的显著差异,这可能会导致意想不到的有害行为(例如,坏包重新排序,夸大或虚假的重新传输超时,链接过度,等等)在切换。解决这些,我们调查MPTCP的两种可能的运作模式(即。,即全网状和备份)不断发展的无线网络。在以前的模式,同时wi - fi和IEEE 802.11广告链接(即用于传输数据。,支持主动/主动切换)。在后者,一个链接是其他(即一个备份。活动/备用切换)。

4.2。进化与MPTCP wi - fi网络

我们构建一个不断发展的无线网络,包括IEEE 802.11广告,遗留wi - fi连接和MPTCP调查MPTCP的能力。网络如图10的多波段(MB)客户端有一个IEEE 802.11 n无线(即。,2.4 GHz乐队)和IEEE 802.11广播广告。MB可以与多波段通信接入点(AP)通过60 GHz 2.4 GHz和链接。美联社和MB端配有MPTCP内核版本0.90 (31日]。适当的路由策略配置为路由数据包在两个无线链接正确。在每次实验中,我们使用iperf3从MB客户端生成一个TCP流的美联社60秒。

我们最初探索MPTCP的两种模式在正常情况下网络中(没有链接错误)。正在调查的性能指标是继承自聚集效益函数,提出了在文献[32]。我们稍微修改函数包括这种情况下,地方MPTCP广告使用两个链接IEEE 802.11和802.11 n。如果我们表示随着聚合函数在一个操作中获益MPTCP的功能如下。 在哪里链接的链接吗 , 是最高的能力在所有链接,然后呢测量吞吐量MPTCP的价值吗 。在研究网络总是吞吐量在IEEE 802.11广告链接。我们表示和IEEE 802.11广告的链接能力和IEEE 802.11 n链接,分别。在(2)可以被转移到 很明显,的值在范围内 。如果 ,MPTCP有好处,反之亦然。

识别和在(3),我们运行与TCP在每个无线连接;每个实验重复十次。在这种情况下,支持的最大速度MCS9 IEEE 802.11的广告,我们选择最大吞吐量在所有运行时,这是1.316 Gbps。同样,我们得到了IEEE 802.11 n的最大吞吐量为46.16 Mbps。MPTCP的实验中,全网状或备份模式,一批十执行实验,我们收集所有的测量MPTCP的吞吐量。我们计算和显示平均、最小和最大值和在图11。在图中,的值不仅总是消极但也很大程度上不同。另一方面,的值稳定在零附近,这意味着性能堪比TCP吞吐量在IEEE 802.11广告。我们也算平均、最小和最大吞吐量TCP和两种不同模式的MPTCP的调查情况。在图所示的比较值12。我们可以看到,TCP的吞吐量值在IEEE 802.11广告和MPTCP备份几乎相似。这是因为2的区别只是握手。然而,全网状模式有一个糟糕的性能比别人和Gbps的水平。尽管备份模式的吞吐量值总是在multi-Gbps层面,全网状的不稳定。最糟糕的价值全网状吞吐量接近IEEE 802.11 n的吞吐量。在这种情况下,原因主要是由于两个无线链接的不同特征。IEEE 802.11的MTU广告是7912字节,而IEEE 802.11 n的MTU 1500字节。MTU大小混淆MPTCP的数据包调度程序全网状传播率高,因此降低了整体吞吐量。

然后,我们探索的影响MTU大小MPTCP的吞吐量性能。我们的目标是改变MTU值在每个无线连接和重复前面的iperf3实验。我们修改了之前的脚本包括MTU配置使用知识产权实用程序(例如,改变wigig0的MTU大小3000字节:ip链路群dev wigig0 mtu 3000)。因为支持的最大MTU wi - fi卡和美联社之间的传播是1500个字节,我们不能有一个更大的价值的MTU IEEE 802.11 n的链接。我们因此决定改变MTU在IEEE 802.11广告链接的绩效评估。更具体地说,我们认为MTU大小的设置 (字节)。我们收集和情节的吞吐量值在图13。在图中,我们展示的平均吞吐量MPTCP备份以来收集到的值是相当稳定的。同时,我们显示的最大值MPTCP全网状。在两种模式下,吞吐量增加随着MTU大小。在1500 - 3000字节的MTU,我们有不同的观察与前面的比较。全网状性能比的备份与小的MTU大小。这意味着MPTCP的聚集效益一直积极调度程序的有效运行。然而,总吞吐量远小于1 Gbps的水平。此外,无线资源的链接被用于全网状模式。因此,使用这样的MTU大小的应用程序应该权衡考虑。 On the other hand, when the MTU values are either 4500 or 6000 bytes, it is seen that the MPTCP backup mode’s performance is better. Therefore, the backup mode is likely adopted for the sakes of high throughput and resource efficiency.

我们进一步观察MPTCP的吞吐量与所有支持的全网状mcs的TCP相比,在IEEE 802.11广告链接,这是类似于MPTCP备份吞吐量。在每个PHY率,我们收集和计算平均最短和最长的测量值的吞吐量十运行。我们将展示在图的值14。图表明,除了MCS1,在我们的实验中,与所有其他PHY利率MPTCP全网状的平均吞吐量小于TCP吞吐量。特别是物理率越高,测量吞吐量就越差。与MPTCP MCS1吞吐量是略优于TCP吞吐量。另一方面,MPTCP的全网状模式使用比TCP网络资源由于数据传输的两个无线连接都是活跃的。因此,我们得出这样的结论:MPTCP全网状(IEEE 802.11的7912字节的MTU广告链接)不适合发展的预期转换wi - fi网络。

在下面,我们调查的性能MPTCP的备份模式的背景下实现发展的wi - fi网络的切换。备份模式让IEEE 802.11 n链接处于备用状态MPTCP包在一个正常的状态。IEEE 802.11 n链接将活跃MPTCP传输当IEEE 802.11广告链接不可用。在这个调查中,我们保持交通状况类似于前一个MPTCP的评估。然而,我们另外介绍活动的事件,反应性链接如下。一段时间后启动实验中,我们改变方向的IEEE 802.11广播广告IEEE 802.11 MB,直到变得不活跃(即广告链接。注意,这个事件相当类似于插入堵塞)。在另一个时期之后,我们把收音机回到原来的方向重新激活IEEE 802.11广告链接。在实验期间,我们跟踪在每0.1秒的瞬时流量值;然后,我们向他们展示在图15。的图中显示iperf3交通自动切换从IEEE 802.11(即广告链接。在60 GHz乐队),IEEE 802.11 n链接(即。,in the 2.4 GHz band) when the IEEE 802.11ad link is unavailable. Furthermore, after the recovery of IEEE 802.11ad link, the traffic is shifted back to the IEEE 802.11ad link and the application enjoys the higher bandwidth. In other words, MPTCP with the backup mode has efficiently achieved the expected switchover of IEEE 802.11ad.

5。结论

广告随着新的现成的IEEE 802.11无线设备,提供Gbps”线“wi - fi网络的经验,有必要调查的能力IEEE 802.11广告硬件介绍multi-Gbps能力进化的wi - fi网络效率。这项工作首先提供了一个深入的试验研究IEEE 802.11广告链接在一个典型的办公室环境网络的变化和干扰条件下。我们确认的UDP和TCP吞吐量multi-Gbps交通信号强度的约束,mcs, mtu。其次,我们验证链接维护问题(例如,由于堵塞或改变天线方向)仍然存在。为了解决这个问题,我们建议使用MPTCP意味着提供一个快速切换之间的IEEE 802.11广告遗留wi - fi连接。我们的评估结果表明,IEEE 802.11广告收音机可以在现有的无线网络发展。特别是,MPTCP的备份模式可以有效地开关multi-Gbps交通IEEE 802.11广告遗留wi - fi(即。IEEE 802.11 n)链接,反之亦然。

数据可用性

使用的实验数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

信息披露

这项研究的初步结果已经在2017年IEEE国际会议交流研讨会(ICC车间)22]和2017年IEEE 86车辆技术会议(VTC2017-Fall) [28]。Mirza Golam Kibria SIGCOM研究小组现在,大学SnT卢森堡。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

本研究进行了合同研发的无线电波资源的扩张,组织的内部事务和通讯、日本。此外,第一作者是支持优秀青年科学家的主要倡议(领袖)计划从教育部,文化、体育、科技、日本。