Um Esquema Adaptativo de Autossuficiência Consciente do EDCA para WLANs Densas em Redes 5G

Para acompanhar a rápida evolução atual das demandas de dados móveis, o IEEE 802.11 evoluiu para fornecer um desempenho mais desejável para atender às necessidades das redes de quinta geração (5G) e da Internet das Coisas (IoT). Ele fornece dois esquemas de contenção de acesso baseados; Função de Coordenação Distribuída (DCF) que não diferencia entre diferentes serviços, e Acesso de Canal Distribuído Aprimorado (EDCA) que fornece diferenciação entre vários serviços através de quatro Categorias de Acesso (ACs) prioritárias. O dilema das redes convencionais IEEE 802.11 é a assignação estática de parâmetros em DCF e EDCA, independentemente do número de estações associadas e do tipo de serviço solicitado por cada estação (ou seja, a atividade das ACs). Como resultado, isso levou a uma degradação significativa no desempenho da rede, especialmente no caso de rede com carga ultra-densa. Portanto, neste artigo, introduzimos um novo algoritmo para EDCA considerando uma assignação dinâmica do Número de Espaço de Inter-Quadros de Arbitragem (AIFSN) e da Janela de Contenção (CW) dependendo do número de estações associadas e do status de atividade das ACs. Com base nos modelos analíticos de EDCA, um método de teoria dos jogos é proposto para fazer com que cada estação associada adapte sua probabilidade de transmissão dentro da CW orientada. O propósito da CW orientada é uma pré-etapa para detectar as estações egoístas que escolhem uma CW muito baixa para maximizar seu throughput, independentemente do throughput geral da rede. Resultados de simulação mostram que o algoritmo baseado em jogos proposto pode obter desempenho superior ao das redes 802.11 padrão em termos de throughput normalizado, dados descartados durante a superação do limite de retransmissões e atraso médio para aplicações sensíveis ao atraso.