یک پروتکل MAC آگاه از کیفیت تجربه کاربر مبتنی بر استاندارد IEEE 802.11e

نویسندگان

دانشگاه اصفهان - دانشکده مهندسی کامپیوتر

چکیده

با توسعه استاندارد IEEE 802.11 که منجر به تبیین استاندارد IEEE 802.11e گردید؛ قابلیت تأمین کیفیت خدمات در شبکه‌های بی‌سیم میسر شد؛ اما این استاندارد دارای اشکالات عمده‌ای از قبیل عدم توجه به کیفیت تجربه کاربر (QoE) در ترافیک بلادرنگ است که باعث شده تا از منابع رادیویی موجود به‌صورت بهینه استفاده نگردد. یکسان بودن پنجره رقابت و حداکثر فرصت ارسال فریم برای تمام کاربران یک کلاس سرویس به معنی عدم توجه به آستانه رضایت کاربران از منابع تخصیص یافته است که می‌تواند باعث کاهش بهره‌وری منابع شود؛ چراکه رضایت برخی کاربران با تخصیص منابع کم‌تر هم برآورده می‌شود. هدف این مقاله ارائه مکانیسمی برای آگاه کردن IEEE 802.11e از کیفیت تجربه کاربر و در نتیجه تخصیص متناسب منابع از طریق تنظیم آستانه‌های پنجره رقابت و حداکثر فرصت ارسال فریم است. در این مقاله از الگوریتم یادگیری تقویتی چندعامله WolF-PHC به‌منظور تنظیم بهینه آستانه پنجره رقابت و حداکثر فرصت ارسال فریم بر اساس بازخورد QoE کاربران استفاده شده است که از تخمین تعداد گره‌های فعال همسایه برای تشخیص وضعیت فعلی شبکه، بهره می‌برد. بررسی و مقایسه نتایج حاصل از شبیه‌سازی حاکی از افزایش تعداد کاربران راضی از شبکه در مقایسه با روش استاندارد و روش پیشین می‌باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A QoE-Aware MAC Protocol Based on IEEE802.11e

نویسندگان [English]

  • M. Hamedian
  • B. Shahgholi Ghahfarokhi
  • N. Moghim
Faculty of Computer Engineering, University of Isfahan, Isfahan, Iran
چکیده [English]

IEEE 802.11e standard that is an extension to IEEE 802.11 leads to Quality of Service (QoS) support in wireless networks. However, this standard does not take Quality of Experience (QoE) in to account for real-time traffic. QoE is used to provide an optimal use of available radio resources in the network, because the satisfaction of some users can be met by the allocation of less resource. Same Contention Window (CW) and Transmission Opportunity (TXOP) for all the users in a service class means paying no attention to the user’s satisfaction and this can waste network resources. This research proposes a mechanism to consider user’s QoE in the resource allocation process of the IEEE 802.11e protocol. This is done by setting the amount of CW and TXOP with the help of the users' feedback of their level of received service satisfaction. WoLF-PHC Multi-agent reinforcement learning algorithm is used to optimally set the contention window and TXOP, based on the users' QoE feedback. Simulations results show that the proposed method improves the satisfaction level of the increasing number of network users compared to the standard methods.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Medium access control
  • contention window
  • transmission opportunity
  • quality of experience
  • IEEE 802.11e