WiFi에서의 throughput(2) - 802.11b TCP throughput

"WiFi에서의 throughput(1) - 802.11b 최대 throughput"에서 도출한 7.2Mbps의 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 802.11b(11Mbps)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 52.2%이다. 따라서 MAC 계층에서 기대되는 전송율(throughput)은 11Mbps * 47.8% = 5.26Mbps이다.
이 시뮬레이션을 위해서 "WiFi에서의 throughput(1) - 802.11b 최대 throughput"에서 작성한 시나리오를 조금 수정하여 사용한다. FTP 트래픽을 걸어주기 위해서 다음과 같은 FTP 설정을 가지는 Application을 정의하고, 이 Application을 사용하는 Profile을 단말(STA)에 적용해준다. (Command Mix (Get/Totoal): 0%, Inter-Request Time (seconds): constant(600), File Size (bytes): constant(50000000), Symbol Server Name: FTP Server)

 

FTP Application은 Transport Protocol로 TCP를 사용하므로 변경할 필요가 없다(사실 UDP로 변경할 수도 없다). 이제 시뮬레이션을 수행하고 AP에서 측정된 WLAN MAC throughput을 살펴보면 다음 그림과 같이 약간의 편차가 있기는 하지만, 평균적으로 약 5.1Mbps 정도의 결과를 보여주며, 이는 앞에서 예측한 값과 거의 일치하는 것이다.