Adaptive Negotiation for Block Acknowledgment Session Management

International audienceThe expansion of wireless applications in dense environments raises many technical issues. The 802 standards need to adapt and enhance the network quality by developing new technologies. The block acknowledgment (BA) mechanism was introduced in the IEEE 802.11e standard to improve medium access control (MAC) efficiency. It requires the exchange of many control frames to establish a session with each user, which turns into an issue for networks in dense environments as it causes increased overhead and latency. This paper deals with the optimization of the BA session management procedure. We propose a modified block acknowledgment session control mechanism which reduces the overhead and latency compared to the original one

Etude et optimisation des protocoles PHY et MAC de l’IEEE 802.11 vers une nouvelle génération intégrée à la future 5G

The high growth of wireless applications brings greater challenges to wireless technologies and calls for more improvements and better efficiency. This is particularly true for dense environments for which per user performance is a key issue. IEEE 802.11ax amendment was launched in that context, to improve the physical (PHY) and medium access control (MAC) layer protocols of Wi-Fi networks in dense environments while maintaining backward compatibility with previous standards.The works of this thesis join the same perspectives as the IEEE 802.11ax, namely the improvement of existing protocols or the proposal of new ones. To that aim, three main contributions are proposed: first, we provide a deep analysis of the IEEE 802.11 norm, from its first version in 1999 to the ongoing IEEE 802.11ax amendment. Second, we expose a PHY layer improvement with a new method for the resource allocation in orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in random access mode. Third, we develop a MAC layer evolution with an adaptive negotiation mode for the block acknowledgement session (AN-BA).L’évolution des réseaux sans fil et leur utilisation massive soulève de plus en plus de défis. Cela est particulièrement vrai pour les environnements denses pour lesquels la performance par utilisateur est un problème clé. Le standard IEEE 802.11ax a été lancé dans ce contexte, afin d’améliorer les protocoles des couches PHY(Physical) et MAC (Medium Access Control) en maintenant la rétrocompatibilité avec les standards précédents. Les travaux de cette thèse rejoignent les mêmes perspectives que le IEEE 802.11ax, à savoir l’amélioration des protocoles existants ou l’introduction de nouvelles techniques. Dans cette perspective, trois contributions principales sont proposées : premièrement, une analyse approfondie de la norme IEEE 802.11 a été élaborée, depuis sa première version en 1999 jusqu’au dernier amendement, le IEEE 802.11ax, en cours de finalisation. Deuxièmement, nous exposons une amélioration de la couche PHY à travers une nouvelle méthode d’allocation de ressources pour l’OFDMA (OFDMA pour Orthogonal Frequency Division Multiple Access) en mode accès aléatoire. Troisièmement, nous avons développé une évolution de la couche MAC avec un mode de négociation adaptatif pour la session d’acquittement par bloc (AN-BA)

Analyse des performances de la méthode de négociation adaptative de la session Block Acknowledgment pour le standard IEEE 802.11ax

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