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FLUID : Improving Throughputs in Enterprise WLANs through Flexible Channelization Shravan Rayanchu , Vivek Shrivastava, Suman Banerjee Ranveer Chandra University of Wisconsin Madison Microsoft Research MobiCom 2011 WiNGS

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1 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

FLUID: Improving Throughputs in Enterprise WLANs through Flexible Channelization

Shravan Rayanchu, Vivek Shrivastava, Suman Banerjee Ranveer Chandra

WiNGS ¡Labs ¡

University of Wisconsin Madison Microsoft Research

MobiCom ¡2011 ¡

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2 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Introduction

  • Channels ¡in ¡tradiConal ¡802.11 ¡systems ¡

1 ¡ 6 ¡ 11 ¡

22MHz ¡ 2.412 ¡ 2.437 ¡ 2.462 ¡ Frequency ¡(GHz) ¡

pre-­‑defined ¡center ¡frequencies ¡ Fixed ¡channel ¡widths ¡ These ¡constraints ¡are ¡removed ¡for ¡flexible ¡channels ¡

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3 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Introduction

  • Flexible ¡channels ¡

20 ¡MHz ¡ 2.405 ¡ 2.430 ¡ 2.460 ¡ Frequency ¡(GHz) ¡

Flexible ¡channel ¡widths ¡

40 ¡MHz ¡ 5 ¡MHz ¡

Benefits: ¡improved ¡spectrum ¡efficiency ¡ Flexible ¡center ¡frequencies ¡ Isolated, ¡good ¡quality ¡link: ¡wider ¡width ¡ ¡higher ¡throughput ¡

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4 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Internet ¡

Introduction

  • How ¡do ¡we ¡assign ¡ ¡

¡ ¡ ¡ ¡flexible ¡channels? ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Assign ¡widths ¡based ¡on ¡demands ¡at ¡each ¡AP ¡

  • Link ¡conflicts ¡depend ¡on ¡flexible ¡channels ¡used ¡

– Carrier ¡sensing, ¡interference ¡ – Hidden ¡and ¡exposed ¡terminals ¡

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5 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Internet ¡

Introduction

  • How ¡do ¡we ¡assign ¡ ¡

¡ ¡ ¡ ¡flexible ¡channels? ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Assign ¡widths ¡based ¡on ¡demands ¡at ¡each ¡AP ¡

  • Link ¡conflicts ¡depend ¡on ¡flexible ¡channels ¡used ¡

– Carrier ¡sensing, ¡interference ¡ – Hidden ¡and ¡exposed ¡terminals ¡ How ¡can ¡we ¡systemaCcally ¡model ¡ ¡ flexible ¡channel ¡conflicts? ¡

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6 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Outline

  • Understanding ¡flexible ¡channel ¡conflicts ¡
  • Modeling ¡flexible ¡channel ¡conflicts ¡
  • System ¡for ¡enterprise ¡WLAN ¡employing ¡flexible ¡

channels ¡

  • EvaluaCon ¡and ¡summary ¡
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7 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Flex Channels for Two Links

20 ¡/ ¡20 ¡ 40 ¡/ ¡40 ¡

  • Q. ¡Can ¡20/20 ¡be ¡beCer ¡than ¡40/40? ¡

Total ¡available ¡spectrum ¡= ¡40 ¡MHz ¡ ¡

802.11 ¡links ¡

Choice ¡1 ¡ Choice ¡2 ¡ T ¡=1 ¡ T ¡=0.4 ¡

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8 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Flex Channels for Two Links

  • What ¡happens ¡when ¡we ¡reduce ¡width? ¡

Power ¡/ ¡Hz ¡ Channel ¡Width ¡(MHz) ¡ X ¡dB ¡ X ¡+ ¡3 ¡dB ¡ X ¡+ ¡6 ¡dB ¡ 5 ¡ 10 ¡ 20 ¡ 0 ¡

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9 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Flex Channels for Two Links

  • What ¡happens ¡when ¡we ¡reduce ¡width? ¡

Power ¡/ ¡Hz ¡ Channel ¡Width ¡(MHz) ¡ X ¡dB ¡ X ¡+ ¡3 ¡dB ¡ X ¡+ ¡6 ¡dB ¡ 5 ¡ 10 ¡ 20 ¡ 0 ¡

Doubling ¡width, ¡reduces ¡SNR ¡by ¡3 ¡dB ¡

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10 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Flex Channels for Two Links

20 ¡/ ¡20 ¡ 40 ¡/ ¡40 ¡ T ¡=1 ¡ T ¡=0.4 ¡

Carrier ¡Sensing ¡ NOT ¡carrier ¡sensing! ¡ Hidden ¡Terminals! ¡

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11 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Flex Channels for Two Links

  • If ¡a ¡total ¡of ¡40 ¡MHz ¡is ¡available, ¡how ¡should ¡we ¡

assign ¡it ¡to ¡two ¡links? ¡

– 2 ¡channel ¡widths ¡of ¡20 ¡MHz ¡and ¡40 ¡MHz ¡ Each ¡configuraLon ¡performed ¡the ¡best ¡in ¡some ¡case ¡ 20 ¡/ ¡20 ¡ 40 ¡/ ¡40 ¡ 20 ¡+ ¡20 ¡ 40 ¡/ ¡20 ¡

20-­‑20 ¡(POV) ¡

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12 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

20 ¡/ ¡20 ¡ 40 ¡/ ¡40 ¡ 20 ¡+ ¡20 ¡ 40 ¡/ ¡20 ¡ 20-­‑20 ¡(POV) ¡ E1 ¡ E2 ¡ T=1 ¡ T=1.2 ¡ T=2 ¡ T=1 ¡ T=1.5 ¡ T=1 ¡ T=2 ¡ T=1.7 ¡ T=1.7 ¡ T=2.5 ¡ E3 ¡ E4 ¡ T=1.3 ¡ T=1 ¡ T=2.5 ¡ T=2.5 ¡ T=1.8 ¡ T=1 ¡ T=2 ¡ T=1 ¡ T=1 ¡ T=1.5 ¡ Conflicts ¡(Carrier ¡sensing ¡and ¡Interference) ¡ depend ¡on ¡the ¡configuraCon ¡

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13 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

What about multiple links?

  • Difference ¡in ¡power ¡levels ¡effects ¡

– Carrier ¡sensing ¡range ¡

Measurement ¡on ¡600 ¡link ¡pairs, ¡802.11a ¡ Channel ¡Width ¡ 5 ¡MHz ¡ 10 ¡MHz ¡ 20 ¡MHz ¡ 40 ¡MHz ¡ Carrier ¡sense ¡ ¡ (% ¡links) ¡ 28% ¡ 24% ¡ 19% ¡ 13% ¡

– Interference ¡range ¡ – Hidden ¡and ¡Exposed ¡Terminals ¡

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14 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

What about multiple links?

  • Difference ¡in ¡power ¡levels ¡effects ¡

– Carrier ¡sensing ¡range ¡

Measurement ¡on ¡600 ¡link ¡pairs, ¡802.11a ¡ Channel ¡Width ¡ 5 ¡MHz ¡ 10 ¡MHz ¡ 20 ¡MHz ¡ 40 ¡MHz ¡ Carrier ¡sense ¡ ¡ (% ¡links) ¡ 28% ¡ 24% ¡ 19% ¡ 13% ¡

– Interference ¡range ¡ – Hidden ¡and ¡Exposed ¡Terminals ¡ Need ¡for ¡systemaCcally ¡modeling ¡ ¡ flexible ¡channel ¡conflicts ¡

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15 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Problem Statement

Given ¡

  • Network ¡with ¡N ¡nodes ¡
  • Total ¡Bandwidth ¡B ¡MHz ¡
  • Flexible ¡channels ¡ ¡

– Center ¡frequencies ¡ – Channel ¡widths ¡ B ¡MHZ ¡ 5 ¡ 10 ¡ 20 ¡ 40 ¡MHZ ¡

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16 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Problem Statement

Given ¡

  • Network ¡with ¡N ¡nodes ¡
  • Total ¡Bandwidth ¡B ¡MHz ¡
  • Flexible ¡channels ¡ ¡

– Center ¡frequencies ¡ – Channel ¡widths ¡ B ¡MHZ ¡ 5 ¡ 10 ¡ 20 ¡ 40 ¡MHZ ¡ How ¡should ¡we ¡assign ¡flexible ¡ channels ¡to ¡nodes? ¡

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17 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Outline

  • Understanding ¡flexible ¡channel ¡conflicts ¡
  • Modeling ¡flexible ¡channel ¡conflicts ¡
  • System ¡for ¡enterprise ¡WLAN ¡employing ¡flexible ¡

channels ¡

  • EvaluaCon ¡and ¡summary ¡
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18 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

How to build the conflict graph?

  • Goal: ¡for ¡any ¡given ¡link ¡and ¡interferer, ¡what ¡is ¡

the ¡expected ¡link ¡delivery ¡raCo? ¡ ¡

Complexity: ¡ ¡

AP1 ¡ AP2 ¡

C1 ¡ C2 ¡ 1. Measure ¡isolaCon ¡delivery ¡

  • 2. ¡ ¡ ¡ ¡Measure ¡delivery ¡under ¡interference ¡
  • Bandwidth ¡tests ¡(Fixed ¡width ¡channels) ¡

(naive) ¡

O(N

2k 2)

O(Nk)

(SINR ¡modeling) ¡

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19 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

How to build the conflict graph?

5 ¡MHZ ¡ 20 ¡MHZ ¡ 10 ¡MHZ ¡ 40 ¡MHZ ¡

O(N

2k 2 | w |2 |w|+1)

k ¡data ¡rates, ¡|w| ¡widths ¡ Variety ¡of ¡configuraCons ¡are ¡possible ¡ Increased ¡complexity: ¡ ¡

(flexible ¡channels) ¡

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20 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

How to build the conflict graph?

5 ¡MHZ ¡ 20 ¡MHZ ¡ 10 ¡MHZ ¡ 40 ¡MHZ ¡

O(N

2k 2 | w |2 |w|+1)

k ¡data ¡rates, ¡|w| ¡widths ¡ Variety ¡of ¡configuraCons ¡are ¡possible ¡ Increased ¡complexity: ¡ ¡

(flexible ¡channels) ¡ Reduce ¡this ¡to ¡O(N.k) ¡measurements ¡

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21 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

Expected ¡delivery ¡= ¡? ¡

Frequency ¡

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22 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

Expected ¡delivery ¡= ¡? ¡

Frequency ¡

SINR = St(wt) −

i

∑

Si(wi) +10logIf

( ) − N

Delivery = f(SINR)

Signal ¡strength ¡of ¡the ¡ transmiCer ¡using ¡width ¡Wt ¡ Signal ¡strength ¡of ¡the ¡ interferer ¡using ¡width ¡Wi ¡ Accounts ¡for ¡ ¡ spectral ¡overlaps ¡

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23 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

5 ¡MHz ¡Profile ¡ Delivery ¡Model ¡

All ¡nodes ¡are ¡at ¡5 ¡MHz ¡ Each ¡node ¡broadcasts ¡packets ¡ Rest ¡of ¡the ¡nodes ¡record ¡SNR ¡ and ¡loss ¡rates ¡

O(N)

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24 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

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25 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

5 ¡MHz ¡Profile ¡ Delivery ¡Model ¡

Delivery ¡ SNR ¡

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26 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

Delivery ¡ SNR ¡

SNR = St(5) − N

5 ¡MHZ ¡

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27 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

Delivery ¡ SNR ¡

SNR = St(5) − N

5 ¡MHZ ¡

Delivery = f (SNR)

SNR = St(5) − N

5 ¡MHz ¡Profile ¡ Delivery ¡Model ¡

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28 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

40 ¡MHZ ¡ 20 ¡MHZ ¡ 10 ¡MHZ ¡

5 ¡MHz ¡profile ¡ Signal ¡InterpolaCon ¡ Model ¡ Delivery ¡Model ¡

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29 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Measurements ¡on ¡32 ¡nodes, ¡802.11a ¡

20 ¡ 80 ¡ 60 ¡ 40 ¡ 10 ¡ ¡ ¡20 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡30 ¡ ¡ ¡ ¡40 ¡ ¡ ¡ ¡50 ¡ ¡ ¡ ¡60 ¡ ¡ ¡ ¡70 ¡ ¡ ¡ ¡80 ¡ 100 ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡SNR ¡(dB) ¡ CDF ¡

~3 ¡dB ¡difference ¡ Higher ¡signal ¡strength ¡at ¡5 ¡MHz ¡

St(w) = St(5) +10log(5/w)

Signal ¡strength ¡ ¡ at ¡5 ¡MHz ¡ Decrease ¡in ¡power ¡

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30 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

40 ¡MHZ ¡ 20 ¡MHZ ¡ 10 ¡MHZ ¡

St(w) = St(5) +10log(5/w) SNR = St(w) − N

Delivery ¡ SNR ¡

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31 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

40 ¡MHZ ¡ 20 ¡MHZ ¡ 10 ¡MHZ ¡

St(w) = St(5) +10log(5/w) SNR = St(w) − N

Delivery ¡ SNR ¡

Delivery = f (SNR)

SNR = St(w) − N

5 ¡MHz ¡profile ¡ Signal ¡InterpolaCon ¡ Model ¡ Delivery ¡Model ¡

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32 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

Frequency ¡

SINR = St(5) − Si(5) − N

Interference ¡

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33 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

SINR = St(w) − Si(w) − N

Delivery ¡ SNR ¡ 40 ¡MHZ ¡ 20 ¡MHZ ¡ 10 ¡MHZ ¡

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34 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

SINR = St(w) − Si(w) − N

Delivery ¡ SNR ¡ 40 ¡MHZ ¡ 20 ¡MHZ ¡ 10 ¡MHZ ¡

5 ¡MHz ¡profile ¡ Signal ¡InterpolaCon ¡ Model ¡ Delivery ¡Model ¡

Delivery = f (SINR)

SINR = St(w) − Si(w) − N

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35 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Modeling Conflicts

5 ¡MHZ ¡ 10 ¡MHZ ¡ 20 ¡MHZ ¡ 40 ¡MHZ ¡

SINR = St(wt) − Si(wi) +10logIf

( ) − N

If ≤1

Delivery ¡ SNR ¡

5 ¡MHz ¡profile ¡ Signal ¡InterpolaCon ¡ Model ¡ Spectral ¡Overlap ¡ Model ¡ Delivery ¡Model ¡

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36 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

5 ¡MHZ ¡ 10 ¡MHZ ¡ 20 ¡MHZ ¡ 40 ¡MHZ ¡

SINR = St(wt) − Si(wi) +10logIf

( ) − N

If ≤1

5 ¡MHz ¡profile ¡ Signal ¡ InterpolaCon ¡ Model ¡ Spectral ¡Overlap ¡ Model ¡ Delivery ¡Model ¡

SINR = St(wt) − Si(wi) +10logIf

( ) − N

Delivery = f (SINR)

Modeling Conflicts

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37 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

5 ¡MHZ ¡ 10 ¡MHZ ¡ 20 ¡MHZ ¡ 40 ¡MHZ ¡

SINR = St(wt) − Si(wi) +10logIf

( ) − N

If ≤1

5 ¡MHz ¡profile ¡ Signal ¡ InterpolaCon ¡ Model ¡ Spectral ¡Overlap ¡ Model ¡ Delivery ¡Model ¡

SINR = St(wt) −

i

∑

Si(wi) +10logIf

( ) − N

Delivery = f (SINR)

Modeling Conflicts

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38 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Outline

  • Understanding ¡flexible ¡channel ¡conflicts ¡
  • Modeling ¡flexible ¡channel ¡conflicts ¡
  • System ¡for ¡enterprise ¡WLAN ¡employing ¡flexible ¡

channels ¡

  • EvaluaCon ¡and ¡summary ¡
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39 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

FLUID

  • A ¡system ¡for ¡enterprise ¡WLANs ¡employing ¡

flexible ¡channelizaCon ¡

– Models ¡the ¡flexible ¡channel ¡conflict ¡graph ¡ ¡ – Uses ¡this ¡conflict ¡graph ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡to ¡miCgate ¡interference ¡

Internet ¡

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40 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Flexible channels and FLUID

Channel ¡assignment ¡ ¡ (e.g., ¡LCCS, ¡RaC) ¡ Conflict-­‑aware ¡scheduling ¡ ¡ (e.g., ¡CENTAUR) ¡

Flexible ¡Channel ¡ Conflicts ¡

Flexible ¡channel ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡assignment ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡Joint ¡flexible ¡channel ¡ ¡ assignment ¡and ¡scheduling ¡ ¡

Unscheduled ¡ Scheduled ¡

FLUID ¡

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41 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Outline

  • Understanding ¡flexible ¡channel ¡conflicts ¡
  • Modeling ¡flexible ¡channel ¡conflicts ¡
  • System ¡for ¡enterprise ¡WLAN ¡employing ¡flexible ¡

channels ¡

  • EvaluaLon ¡and ¡summary ¡
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42 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Evaluation and Results

¡Modeling ¡accuracy ¡ Scheduling ¡Vs. ¡Flex ¡channels ¡ Gains ¡on ¡a ¡representaLve ¡topology ¡ Gains ¡from ¡conflict-­‑aware ¡ packing ¡ Gains ¡from ¡ client-­‑centric ¡ widths ¡ Hidden ¡Terminals ¡ Exposed ¡Terminals ¡ Gains ¡under ¡ interference ¡

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43 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Evaluation and Results

¡Modeling ¡accuracy ¡ Scheduling ¡Vs. ¡Flex ¡channels ¡ Gains ¡on ¡a ¡representaLve ¡topology ¡ Gains ¡from ¡conflict-­‑aware ¡ packing ¡ Gains ¡from ¡ client-­‑centric ¡ widths ¡ Hidden ¡Terminals ¡ Exposed ¡Terminals ¡ Gains ¡under ¡ interference ¡

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44 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Evaluation and Results

  • 1. ¡How ¡accurate ¡is ¡the ¡model? ¡

500 ¡link ¡– ¡interferer ¡combinaCons ¡

  • Min. ¡freq ¡separaLon ¡for ¡zero ¡conflict? ¡

0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡ 30 ¡ 10 ¡ 20 ¡ 30 ¡ 40 ¡ 50 ¡ 60 ¡ 70 ¡ 80 ¡

Frequency ¡separaCon ¡(MHz) ¡ % ¡Link-­‑Ino ¡combinaCons ¡ 40 ¡MHZ ¡ 40 ¡MHZ ¡

Link ¡ Interferer ¡

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45 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Evaluation and Results

  • 1. ¡How ¡accurate ¡is ¡the ¡model? ¡

500 ¡link ¡– ¡interferer ¡combinaCons ¡

  • Min. ¡freq ¡separaLon ¡for ¡zero ¡conflict? ¡

0 ¡ 5 ¡ 10 ¡ 15 ¡ 20 ¡ 25 ¡ 30 ¡ 10 ¡ 20 ¡ 30 ¡ 40 ¡ 50 ¡ 60 ¡ 70 ¡ 80 ¡

Frequency ¡separaCon ¡(MHz) ¡ % ¡Link-­‑Ino ¡combinaCons ¡ 40 ¡MHZ ¡ 40 ¡MHZ ¡

Link ¡ Interferer ¡

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46 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Naïve ¡scheme ¡

Evaluation and Results

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47 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Waste ¡spectrum ¡ Harmful ¡interference ¡ Naive ¡ 500 ¡link ¡– ¡interferer ¡combinaCons ¡

Evaluation and Results

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48 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Naive ¡ Model ¡

Accuracy ¡of ¡our ¡model: ¡87.6% ¡ Naïve ¡model: ¡52% ¡

Evaluation and Results

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49 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Evaluation and Results

  • Throughput ¡gains ¡
  • DCF: ¡(Fixed ¡width, ¡Flex-­‑width) ¡ ¡

– 62% ¡gains ¡(average), ¡up ¡to ¡2.4 ¡X ¡

  • Scheduling/CENTAUR: ¡[MobiCom’09] ¡

– 30% ¡gains ¡(average) ¡ ¡

  • 2. ¡What ¡are ¡the ¡overall ¡throughput ¡gains? ¡
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50 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Evaluation and Results

Results ¡on ¡a ¡23 ¡node ¡topology ¡(8 ¡APs, ¡15 ¡Clients) ¡

Client ¡Index ¡(1-­‑15) ¡ 0 ¡ 12 ¡ 24 ¡

UDP ¡Thr. ¡(Mbps) ¡

FLUID: ¡59% ¡gain ¡over ¡best ¡DCF ¡ 34% ¡over ¡CENTAUR ¡

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51 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Summary

  • Flexible ¡channelizaCon ¡can ¡be ¡a ¡useful ¡tool ¡for ¡

managing ¡wireless ¡interference ¡

– Requires ¡careful ¡consideraCon ¡of ¡conflicts ¡

  • We ¡presented ¡a ¡model ¡that ¡can ¡capture ¡

flexible ¡channel ¡conflicts ¡

  • We ¡built ¡a ¡system ¡that ¡uses ¡this ¡model ¡to ¡

improve ¡the ¡overall ¡throughput ¡in ¡a ¡WLAN ¡

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52 ¡ Shravan ¡Rayanchu ¡/ ¡FLUID ¡/ ¡MobiCom ¡2011 ¡

Thanks a lot! for your patience