WiFi에서의 throughput (4) - 802.11a TCP throughput

"WiFi에서의 throughput (3) - 802.11a 최대 throughput"에서 도출한 35.91Mbps의 throughput은 매우 특수한 조건을 가정한 것이며, 일반적으로는 이런 조건에 맞는 환경에서 사용하지 않는다. 이번에는 조금 더 실제 사용환경과 가까운 조건, 즉 대다수의 어플리케이션들이 Transport 프로토콜로 사용하는 TCP를 적용하였을 때 802.11a(54Mbps)에서의 MAC 계층 최대 데이터 전송율을 살펴보기로 한다. 최대 전송율을 구하기 위해서, 여전히 무선환경이 완벽한 상태(BER = 0)에서, 두 개의 무선랜 단말만을 고려한다. 또한, Fragmentation이나 RTS/CTS 메시지를 사용하지 않으며, Propagation delay를 반영하지 않는다.
FTP 데이터를 전송하는데 필요한 오버헤드를 IP 패킷 레벨에서 계산해보면 TCP DATA 패킷과 TCP ACK 패킷, 그리고 이 TCP 패킷들에 대한 DIFS/SIFS, Backoff, MAC DATA/ACK 프레임 오버헤드의 합이며, TCP 전송시 최대 크기인 1,500Bytes 길이의 IP 패킷을 전송할 때의 오버헤드 비율을 계산하면 약 50.45%이다. 따라서 MAC 계층에서 기대되는 전송율(throughput)은 54Mbps * 49.55% = 26.76Mbps이다(충돌이 없다고 가정했을 경우).
이 시뮬레이션을 위해서 "WiFi에서의 throughput(2) - 802.11b TCP throughput"에서 작성한 시나리오를 조금 수정하여 사용한다. FTP 트래픽을 증가시키기 위해서 FTP 설정의 "File Size (bytes)" 속성 항목값을 "constant(100000000)"로 변경한다.

 

801.11a WLAN을 사용하기 위해서 STA와 AP 노드의 Wireless LAN-->Wireless LAN Parameters-->Physical Characteristics 항목을 "OFDM (802.11a)"로 Wireless LAN-->Wireless LAN Parameters-->Data Rate (bps) 항목을 "54Mbps"로 설정한다.이제 시뮬레이션을 수행하고 AP에서 측정된 WLAN MAC throughput을 살펴보면 다음 그림과 같이 약간의 편차가 있기는 하지만, 평균적으로 약 25.65Mbps 정도의 결과를 보여주며, 이는 앞에서 예측한 값과 거의 일치하는 것이다.