Модель сети Wi-Fi, использующей P-EDCA

Этот проект — модель сети Wi-Fi разработанная для анализа нового приоритетного метода доступа к каналу P-EDCA.

Разработка проекта осуществляется в рамках программы «Приоритет-2030» за счет средств субсидии в целях достижения результатов федерального проекта «Университеты для поколения лидеров» национального проекта «Молодежь и дети».

P-EDCA — метод доступа к каналу с приоритизацией, который работает поверх обычного метода доступа EDCA, используемого всеми устройствами Wi-Fi. Станция, использующая P-EDCA, до попытки номер P-EDCA QSRC threshold (далее q) передаёт по EDCA с категорией доступа AC_VO. Если за q попыток передачи станция не смогла доставить кадр, то она переключается в приоритетный режим.

В приоритетном режиме, после того как канал освобождается от предыдущей передачи, станция отсчитывает счётчик отсрочки, который взводится из интервала [0, CWds — 1], где CWds — параметр P-EDCA, по умолчанию равный 1. Когда счётчик достигнет нуля, станция передаёт резервирующий DS-кадр (англ.: Defer Signal). DS-кадр имеет такой же формат, как кадр CTS, и выставляет всем принявшим его станциям счётчик виртуальной занятости среды NAV до конца соревнования станций, находящихся в приоритетном режиме. Станция, передавшая DS-кадр, устанавливает значения AIFSN, CW_min и CW_max согласно параметрам P-EDCA и взводит счётчик отсрочки в интервале [0, CW_k — 1], где k — количество попыток послать DS-кадр, CW_k — конкурентное окно P-EDCA. Уменьшение счётчика и отправка кадра происходят по тем же правилам, что и в EDCA, однако все P-EDCA станции должны перед передачей данных использовать механизм RTS/CTS.

При неудачной попытке передачи станция заново передаёт DS-кадр. После P-EDCA PSRC threshold (далее p) неудачных попыток подряд станция выходит из приоритетного режима и продолжает передачу кадра по EDCA. Только при работе со следующим кадром станция сможет перейти в приоритетный режим.

Моделируемая сеть Wi-Fi состоит из одной точки доступа, N_STA обычных станций, N_RTA RTA-станций и N_PRTA PRTA-станций. Все станции передают данные точке доступа. Обычные станции работают в режиме насыщения и передают кадры согласно стандартному методу доступа к каналу EDCA с категорией доступа AC_BE (STA-трафик). Этим станциям нужно обеспечить максимальную пропускную способность. RTA- и PRTA-станции генерируют ненасыщенный срочный трафик. Поступление пакетов от таких станций описывается пуассоновским потоком интенсивности λ_RTA и λ_PRTA, соответственно. RTA-стации передают согласно EDCA с категорией доступа AC_VO (RTA-трафик), и для них требуется обеспечить малую среднюю задержку. PRTA-станции передают согласно P-EDCA (PRTA-трафик), и для них требуется обеспечить минимальный α-квантиль задержки, где типичное значение α = 0,999. Предполагается, что все станции находятся в зоне видимости друг друга, а канал идеален, т.е. кадры не теряются из-за случайного шума. При этом считаем, что одновременная передача двух и более станций приводит к потере всех передаваемых кадров.

Код проекта доступен по этой ссылке (дата обновления 10.12.2025).