Self-management in chaotic wireless deployments

隨著無線通訊技術的進步，越來越多的AP被建立起來，而這些AP通常都是被隨意的設立，因此在沒有有善規劃下，會造成以下兩個問題:

Unplanned

由於，每一個人或公司組織在設立AP時，都是隨意設立，所以會造成有些區域密度過高，在使用相同頻段下，會造就出不好的網路環境。

Unmanaged

這個議題主要在探討parameter的，例如SSID，channel，以及較複雜的問題，包含AP個數的布置，還有power control。

(1)    首先此篇作者在美國城市中，大範圍的對APs做量測，發現到許多區域已經出現如chaotic deployment的網路形態。

A. Deployment Density

下表示從Place Lab database，所整理出來的資料，包含US的六個城市。(AP degree，表示有多少AP在它的干擾範圍。)

由上表和左圖可以發現高密度的802.11 hardware deployment已經開始出現 ，而且可以預期未來這樣的網路型態會增加的非常快速。

B. 802.11Usage: Channels

上表是Channel的份佈，可以用來觀察user of AP是否有善的管理他們的network，表中發現Channel 6的使用率最多，而non-overlapping的channel(1,11)，只有14%，所以這些AP當初的設置可能沒有考慮去minimize interference。

(2)    對Chaotic deployment做模擬量測:

在20-node的拓墣底下做模擬量測，底下左圖是用來做為優化的sub-topology。

(b) 8-node topology

(a) 20-node topology

上圖是在每個AP的Client為"1"的情況下，ap間的巨來會影響整體的吞吐量。tpf和http之間也會影響彼此的performance

當有channel配置管理時可以發現整體的吞吐量達到步錯的提升，不過可以發現stretch=1和stretch=2還是有一段差距。

當client增加，可以發現ftp和http的performance都會因ap增加而降低，可以看到stretch=1和stretch=10的performance差距很大。

當有channel管理配置，和power control可以發現performace達到很高的提升，stretch=1和strech=10幾乎一樣，所以power control是非常必要的。

(3)    TRANSMISSION POWER AND RATE SELECTION:

Power and Rate Selection Algorithm

ARF: 如果連續成功n次收到ACK，代表channel的狀況良好，可以繼續提高data rate，如果連續失敗m次，代表channel狀況不好，降低data rate，在這裡作者將m設為6，n設為4。

ERF(Estimated Rate Fallback):混合上述兩種方法的rate selection Algorithms，首先測量channel SNR，ERF 再選擇SNR可以維持的最高data rate，因為有可能會發生測量不準的關係 ，當所測出的SNR剛好低於rate decision boundary 一點，系統會在幾次傳輸成功後，rate再調回到下一個  level ，當SNR剛好高於rate decision boundary 一點，系統會在幾次傳輸失敗後，再調回去上一個Level。

PERF(Power-controlled Estimated Rate Fallback ):一開始跟前頁講的一樣，選擇SNR可以維持的highest data rate，如果EstimatedSNR還高於所需的SNR一些量(power margin)，就可以降低transit power rate，直到EstimatedSNR=decisionSNR+ power margin。在Unlimited的情況下，victim的throughput在ARF和ERF幾乎的零，原因在於，victim可以sense到aggressor，因為aggressor的transit power較高，但aggressor無法sense到victim，導致aggressor無止盡的增加他的rate，而victim則為了避免碰撞，所以就會降低他傳送的慾望，造成極低的throughput。而在PERF下， aggressor因為利他的心態下，我在某個rate，盡可能的降低transit power，讓兩組pairs可以獨立運作，而不相干擾。因此可以達到好的效果。