KFUPM ePrints

Design and Evaluation of a Reliable P2P Communication Protocol for IEEE 802.11b Networks

KHAN, IRFAN ALI (2011) Design and Evaluation of a Reliable P2P Communication Protocol for IEEE 802.11b Networks. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]PDF
1415Kb

Arabic Abstract

تتمتع الشبكات اللاسلكية المحلية (WLAN) المعتمدة على ميفاق IEEE 802.11 بشعبية كبيرة في العديد من القطاعات. في البيئات ذات الحركية العالية كمهام الإنقاذ أو مسابقة RoboCup فإن الاتصالات بين عدة روبوتات تجري من خلال بث البيانات إلى زملائهم في الفريق، وفي هذا النوع من الشبكات اللاسلكية غير المنتظمة فإننا بحاجة إلى اتصال موثوق وسريع ومدرك للطاقة المستهلكة. لا يدعم البث في ميفاق IEEE 802.11 أي عملية استعادة لطبقة MAC نتيجة التداخل والتصادمات في الشبكات اللاسلكية، وذلك ما يبقي عملية البث غير موثوقة. تعتمد الوسائل المتوفرة حالياً على نموذجي المخدم/العميل و النشر/الاشتراك، وهي لا تناسب النظم متعددة الروبوتات، والتي يتصرف فيها كل روبوت كنِدّ. لذلك اقترحنا موافيق اتصالات ند لند موثوقة مثل البث الموثوق لـ UDP P2P مع تمرير العلامة والبث الموزع الموثوق لـ UDP P2P. تنفّذ هذه الموافيق على شبكة محلية لاسلكية باستخدام نظام Stargate المضمن. تنفّذ هذه الموافيق باستخدام نيسب اتصال ونيسب معالجة. تقدم هذه الأطروحة نظام اختبار يسمح للوحدات بتنفيذ نيسبي الاتصال والمعالجة إضافةً إلى توليد طلب البث. ينفَّذ رماز متماثل على العقد كلها (اتصال ند لند). يكشف تقويم الموافيق عما يلي: أزمنة الاستجابة متوافقة مع نموذج المزاد لـUBTP العامل على العقدة الرئيسة، ودرجة أفضل من الوثوقية (3 خطوات على الأكثر من أجل 7 عقد في البث الموثوق لـ UDP P2P مع تمرير العلامة، و4 خطوات على الأكثر من أجل 7 عقد في البث الموزع الموثوق لـ UDP P2P)، وكذلك استهلاك الطاقة متقارب مع نموذج المزاد البسيط لـUBTP، واختلافات بسيطة في متوسط أزمنة المزاد عندما تكون الأجهزة متنقلة، ونمط أداء متماثل في العقد جميعها في كلا الميفاقين المقترحين.

English Abstract

The IEEE 802.11 based wireless local area networks (WLANs) have enjoyed popularity in many segments. In highly dynamic environments like Rescue missions or RoboCup, the communications among multiple robots are performed by broadcasting the data to their teammates called an Auction. Reliable, fast, and power aware communication is needed for these types of Ad-Hoc wireless networks. Broadcasting in IEEE 802.11 does not support any MAC layer recovery as a result due to interference and collisions in the wireless networks, this mechanism leaves broadcasting unreliable. Currently available techniques are based on Client-Server and Publish/Subscribe communication models, and are not suitable for multi-robot systems in which each robot acts like a peer. For this, we proposed reliable peer-to-peer communication protocols such as UDP P2P Reliable Broadcast with Token Passing and UDP P2P Reliable Distributed Broadcast. The protocols are implemented on a WLAN using the Stargate embedded system. The protocols are implemented using (1) a communication thread (TC) and (2) a processing thread (TP). A testbed system, which allows modules to run TC and TP, in addition to the generation of broadcast request, is presented in this thesis. Symmetric code is run in all the nodes (peer to peer communication). The evaluation of the protocols revealed : Response times are comparable to the UBTP auction scheme operated at head node, improved degree of reliability; at most 3 steps for seven nodes for UDP P2P Reliable Broadcast with Token Passing scheme, and at most 4 steps for seven nodes for UDP P2P Reliable Distributed Broadcast scheme. Comparable power consumption to simple UBTP auction scheme, slight variations in the average auction times when devices are mobile, symmetric performance pattern of all the nodes in both the proposed protocols.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:29 March 2011
Date Type:Completion
Subjects:Seminars
Research > Information Technology
Engineering
Systems
Computer
Divisions:College Of Computer Sciences and Engineering > Computer Engineering Dept
Creators:KHAN, IRFAN ALI
Email:g200802800@kfupm.edu.sa
Committee Advisor:Al-Mouhamed, Mayez
Committee Members:Mahmoud, Ashraf S. and Ahmed Baig, Zubair
ID Code:136431
Deposited By:ALI KHAN (g200802800) (g200802800)
Deposited On:04 Apr 2011 13:45
Last Modified:30 Apr 2011 17:07

Repository Staff Only: item control page