VoIPiggy presenta un nuevo mecanismo de MAC ampliado para mejorar el rendimiento de las redes WLANS 802.11

26 Marzo 2012

Un estudio propone un nuevo mecanismo 802.11 MAC para mejorar el rendimiento de las redes de área local inalámbrica (WLAN) cuando haya tráfico de voz. En la práctica, VoIPiggy duplica la capacidad de una red WLAN cuando se realizan llamadas de voz.

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Actualmente, por su facilidad de uso y su bajo coste, las aplicaciones como Skype, Viber, Ekiga y demás aplicaciones de voz sobre IP cuentan con un gran número de usuarios. Sin embargo, la compatibilidad con el tráfico de voz en las LAN inalámbricas existentes es muy ineficaz, debido a que en el protocolo 802.11 se consume un elevado volumen de recursos en la transmisión de paquetes pequeños como los que se generan en las aplicaciones de voz, y debido a la necesidad de dar prioridad al tráfico de voz frente a otras transmisiones, como las transferencias de datos voluminosas.

 

El mes de marzo de este año se ha celebrado en Orlando (EE. UU.) la 31a edición del congreso más importante para la comunidad de investigación en telecomunicaciones y conexiones en red, IEEE INFOCOM 2012 (Conferencia Anual Internacional de IEEE sobre Comunicaciones informáticas) donde se ha presentado el estudio «VoIPiggy: Implementation and evaluation of a mechanism to boost voice capacity in 802.11 WLANs» (VoIPiggy: Implementación y evaluación de un mecanismo que impulse y refuerce la capacidad de voz en las redes WLAN 802.11). Este estudio es el resultado de una investigación realizada conjuntamente por Pablo Salvador, Francesco Gringoli, Vincenzo Mancuso, Pablo Serrano, Andrea Mannocci y Albert Banchs. Todos los autores, salvo Francesco Gringoli de la universidad de Brescia (Italia) estaban afiliados a Institute IMDEA Networks y a la Universidad Carlos III de Madrid durante la realización del trabajo.

Este estudio, surgido de la constatación de que el protocolo 802.11 ofrece una eficacia limitada en la transmisión de voz en condiciones normales de funcionamiento, sugiere un mecanismo que reduce drásticamente la utilización de recursos introducida por este protocolo, lo que redunda también en un mejor aprovechamiento de tales recursos. La propuesta, que ha recibido el nombre de VoIPiggy, consiste en incluir la transferencia de las tramas de voz en la transmisión de los asentimientos MAC (ACK). Al aprovechar la naturaleza bidireccional de las comunicaciones de VoIP, extendemos las tramas de control con datos de usuarios. Esta metodología permite sincronizar la mayoría de las transmisiones en uplink y donwlink (conexiones de subida y de bajada, respectivamente) sobre las mismas conexiones de voz, sin usar un planificador dedicado, lo que permite que el tráfico de VoIP se pueda enviar con menos retardo y fluctuaciones, reduciendo así la media de nodos que compiten por el canal. Además, cabe resaltar que la reducción de la competencia en el medio inalámbrico libera recursos del sistema para que se puedan destinar a otro tipo de tráfico y mejora claramente el rendimiento de la red.

El documento presenta una evaluación exhaustiva de la implementación del sistema VoIPiggy en un banco de pruebas a gran escala formado por 33 dispositivos de venta en comercios, y confirma su funcionamiento comparándolo con el funcionamiento del protocolo 802.11 DCF. Los resultados experimentales muestran unas mejoras drásticas en el rendimiento, tanto en situaciones de tráfico exclusivamente de voz como mixto de voz y datos. En la práctica, VoIPiggy duplica la capacidad de una red WLAN cuando se realizan llamadas de voz.

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VoIPiggy: Implementation and evaluation of a mechanism to boost voice capacity in 802.11 WLANs