การวิเคราะห์สมรรถนะของโพรโทคอลการควบคุมการเข้าถึงตัวกลางแบบฟูลดูเพลกซ์อสมมาตรในกรณีที่มีสถานีซ่อนเร้น

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอการจำลองทำงานของโพรโทคอลการเข้าถึงตัวกลางแบบฟูลดูเพลกซ์แบบอสมมาตรด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ เพื่อใช้ในการประเมินสมรรถนะของระบบทั้งในสภาวะที่มีและไม่มีสถานีซ่อนเร้น ในงานวิจัยนี้เริ่มจากการศึกษามาตรฐานโพรโทคอล IEEE802.11 และประเมินค่าทรูพุตของระบบโดยพิจารณาถึงผลกระทบของการมีอยู่ของสถานีซ่อนเร้น ผลการทดสอบพบว่าสถานีซ่อนเร้นเป็นปัญหาหลักของโพรโทคอลการเข้าถึงตัวกลางที่อาศัยกลไกการจับมือสองทาง กล่าวคือ ค่าทรูพุตของระบบลดลงจากกรณีที่ไม่มีสถานีซ่อนเร้นอย่างมีนัยสำคัญ ในทางปฏิบัติ การใช้กลไกการจับมือแบบสี่ทางเป็นวิธีที่ถูกนำมาใช้งานเพื่อแก้ปัญหาของสถานีซ้อนเร้น ผลการทดสอบด้วยโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นกับตัวอย่างโครงข่ายกรณีศึกษาแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มกระบวนการการขอการส่งแพ็กเก็ตอาร์ทีเอสและการตอบรับด้วยแพ็กเก็ตซีทีเอสเป็นกลไกที่ช่วยลดผลกระทบของสถานีซ้อนเร้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ สอดคล้องตรงกับงานวิจัยที่มีอยู่เดิม

ผู้เขียนได้ทำการพัฒนาโปรแกรมต่อยอดให้สามารถจำลองการทำงานของระบบการสื่อสารแบบฟูลดูเพลกซ์แบบอสมมาตร เพื่อใช้ในการศึกษา วิเคราะห์ และประเมินสรรถนะ ในการใช้งานโปรแกรมสามารถกำหนดให้สถานีอยู่ ณ ตำแหน่งใด ๆ ก็ได้ เพื่อให้สามารถจำลองสถานการณ์ที่มีสถานีซ้อนเร้นในรูปแบบต่างกันได้ตามต้องการ โดยได้ทำการจำลองในหลาย ๆ สถานการณ์ ในขนาดหน้าต่างช่วงชิง 16 และ 32 ผลการทดสอบพบว่าการที่สถานีไม่มีการซ่อนเร้นกันเลยทำให้ไม่สามารถสร้างฟูลดูเพลกซ์ได้ เนื่องจากสัญญารบกวนกันของสถานีที่อยู่ใกล้กัน เมื่อนำวิธีผลกระทบจากการยึดได้ มาใช้งาน ผลการทดสอบทำให้สามารถสร้างสร้างฟูลดูเพลกซ์ได้ และได้ค่าทรูพุตที่ดีขึ้น ในการทดลองต่อไปคือการทำในรูปแบบที่มีสถานีซ่อนเร้นกัน ผลการทดลองพบว่าสามารถสร้างสร้างฟูลดูเพลกซ์ได้ และเมื่อนำวิธีผลกระทบจากการยึดได้ มาใช้งานทำให้ค่าทรูพุตดีขึ้นประมาณ 5-10 % โดยประมาณ การทดลองต่อไปเป็นการทดลองเพิ่มสถานีส่งให้มากขึ้น ผลการทดลองพบว่าค่าทรูพุตจะลดลงตามลำดับจำนวนสถานีทั้งในกรณีที่ใช้ผลกระทบจากการยึดได้ และไม่ใช้เพราะสถานีที่มากขึ้นจะทำการแย่งกันส่งสัญญาณชนกัน และสิ่งที่สังเกตที่ได้จากการทดลองของการใช้ผลกระทบจากการยึดได้ ก็คือสถานีปลายทางจะรับข้อมูลได้อย่างยุติธรรมมากขึ้น