A Cross-Layer Approach for Mitigating 802.11 MAC Anomaly Using SNR to Control Backoff Contention Windows

The standard 802.11 presents a Medium Access Control (MAC) anomaly when stations with different data rates operate at the same Access Point. This paper presents a strategy for using SNR to control the contention window and consequently mitigate the anomaly. Simulations using Network Simulators (NS) are presented to demonstrate the anomaly and to evaluate the mitigation anomaly strategy. The strategy configures the wireless stations with low SNR to work with large contention windows and wireless stations with high SNR with small contention windows. Using this strategy, the station with high SNR obtains higher throughput than the station with low SNR. The anomaly mitigation proposal creates a new option for network managers to control the PWLAN behavior using a combined SNR and QoS strategy. When the anomaly is not mitigated the QoS strategy does not work properly. Index Terms — 802.11, MAC, WLAN anomaly, Performance. Resumo — O padrão 802.11 apresenta uma anomalia na MAC (Controle de Acesso ao Meio) quando estações com diferentes taxas compartilham o mesmo ponto de acesso. Esse artigo apresenta um estratégia utilizando a SNR (relação sinal ruído) para controlar a CW (janela de contenção) e consequentemente reduzir o efeito da anomalia. Simulações usando o NS (Network Simulator) foram feitas para demonstrar a anomalia e a estratégia proposta. A estratégia baseia-se em fazer com que as estações com baixa SNR operem com uma CW grande enquanto as estações com boa SNR operam com uma CW pequena. Usando essa estratégia, a estação com boa SNR obtem uma vazão melhor que a estação com baixa SNR. Essa proposta cria uma nova opção para gerents de rede administrarem uma PWLAN combinando uma estratégia que pode ser associada a QoS. Se a anomalia não for reduzida, estratégias de QoS não funcionaram adequadamente. Index Terms — 802.11, Anomalia, Desempenho de Redes, MAC, Redes sem fio.