802.11b 11Mbps 환경에서 237Bytes 크기의 MAC 사용자 패킷을 전송하는 경우에 거리에 따른 MAC 사용자 패킷 전달률(Throughput) 변화는 "WiFi 모델에서의 통신 가능 거리(5) - MAC Throughput(1)"에서 살펴본 바 있다.
이번에는 동일한 환경에서 IP 패킷을 전송하는 경우, 패킷 전달률이 어떻게 변화하는지 살펴보기로 하자. (얼핏 생각하면 패킷 전달률이 동일할 것처럼 생각할 수 있지만, 시뮬레이션 결과는 그렇지 않다는 것을 보여준다.)
2대의 WLAN 워크스테이션 노드를 배치하고, Physical Characteristics은 "Direct Sequence"로, Data Rate(bps)는 "11Mbps"로 설정한다. 트래픽은 Demand 타입의 Traffic Flow를 이용하여 237Bytes 크기의 패킷을 두 노드 사이에 전달하였다.
먼저, 1,024M 거리에 두 노드를 배치하였을 때의 결과는 다음 그림과 같다. 앞의 시뮬레이션 결과(전달률 100%)와는 약간 차이가 있지만 유사한 결과(전달률 약 99.32%)를 보여준다.
다음으로, 1,084M 거리에 두 노드를 배치하였을 때의 결과는 다음 그림과 같다. 앞의 시뮬레이션 결과(전달률 94.94%)와는 매우 큰 차이가 나는 결과(전달률 약 68.58%)를 보여준다.
다음으로, 1,116M 거리에 두 노드를 배치하였을 때의 결과는 다음 그림과 같다. 앞의 시뮬레이션 결과(전달률 71.25%)와는 매우 큰 차이가 나는 결과(전달률 약 15.93%)를 보여준다.
다음으로, 1,217M 거리에 두 노드를 배치하였을 때의 결과는 다음 그림과 같다. 앞의 시뮬레이션 결과(전달률 0.25%)와는 약간 차이가 있지만 유사한 결과(전달률 0.0%)를 보여준다.
즉, IP 트래픽 패킷을 사용하여도 BER이 낮을 때(거리가 가까울 때)는 MAC 사용자 패킷을 전송하는 경우와 비슷한 결과를 보여주지만, BER이 높을 때(거리가 멀 때)는 MAC 사용자 패킷을 전송하는 경우보다 훨씬 낮은 전달률을 보여준다. 왜 이런 차이가 발생하는 것일까? 그 이유는 IP 라우팅 때문이다.
IP 트래픽 패킷을 전송하기 위해서는 소스 노드의 IP 라우팅 테이블에 목적지에 대한 경로가 존재해야 한다. 만약 IP 라우팅 테이블에 경로가 존재하지 않으면, 패킷은 소스 노드의 IP 계층 하위로도 전송되지 않는다. 그런데, 라우팅 프로토콜 메시지도 IP 패킷이므로, BER이 높아지면 라우팅 프로토콜 메시지도 역시 잘 전달되지 못하고 라우팅 테이블 경로 구성에 실패하는 경우가 발생한다. 이 시점에 발생한 IP 트래픽 패킷은 모두 폐기되므로, BER이 높아지면 IP 트래픽 패킷의 전달률은 실제 MAC 계층의 전송 용량보다 크게 낮아지는 것이다.
다음은 이를 확인하기 위하여 소스 노드의 라우팅 테이블 정보를 중요 시간별로 관찰한 것이다. BER이 낮은 때(1,024M 거리)에는 라우팅 테이블상에 경로가 항상 구성되어 있음을 알 수 있다.
BER이 높을 때(1,084M 거리)에는 라우팅 테이블상에 경로 구성이 되지 않은 경우가 발생함을 알 수 있다.
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