北京大学：《移动计算与无线网络》课程教学资源（学生PPT）揭秘WLAN无线链路的丢包规律

NC&IS 揭秘WLAN无线链路的丢包 规律 刘忠义 l☑y@net.pku.edu.cn 2008-06-03

揭秘WLAN无线链路的丢包 规律 刘忠义 lzy@net.pku.edu.cn 2008-06-03

2 引论：关于无线局域网(WLAN) ■你使用过WLAN吗？ ■你了解WLAN的链路质量吗？ ■WLAN的链路质量如何？ ■有没有丢包？ ■丢包的时间规律如何？ ■丢包是突发性的吗？ ■丢包与包的大小有什么样的关系？ Mobile Computing Course,June 3d 北系大学

2 Mobile Computing Course, June 3rd 引论：关于无线局域网(WLAN) ◼ 你使用过WLAN吗？ ◼ 你了解WLAN的链路质量吗？ ◼ WLAN的链路质量如何？ ◼ 有没有丢包？ ◼ 丢包的时间规律如何？ ◼ 丢包是突发性的吗？ ◼ 丢包与包的大小有什么样的关系？

3 实验目标 ■测试分析日常生活中常用的WLAN的链路特点 ■关注真实网络 ■关注不同时段 ■重点关注丢包率 ■两个实验 ■实验一：真实WLAN的丢包规律 ■时间规律、突发性特征 ■实验二：包大小与丢包率的关系 Mobile Computing Course,June 3rd 北京大当

3 Mobile Computing Course, June 3rd 实验目标 ◼ 测试分析日常生活中常用的WLAN的链路特点 ◼ 关注真实网络 ◼ 关注不同时段 ◼ 重点关注丢包率 ◼ 两个实验 ◼ 实验一：真实WLAN的丢包规律 ◼ 时间规律、突发性特征 ◼ 实验二：包大小与丢包率的关系

4 实验一： 真实WLAN的丢包规律（实验配置） ■无线节点向有线节点发送周期性UDP包 ■接收端对收到的包进行记录（时间、序列号） Wireless Node (222.29.127.201) Wired Node 162.105.146.233) AP (Wireless PKU) Mobile Computing Course,June 3d 北大

4 Mobile Computing Course, June 3rd 实验一：真实WLAN的丢包规律（实验配置） ◼ 无线节点向有线节点发送周期性UDP包 ◼ 接收端对收到的包进行记录（时间、序列号）

5 实验一：真实WLAN的丢包规律（实验设计） 参数 值 UDP包大小 100字节 UDP包发包间隔 10ms UDP包发送持续时间 10小时(36000秒) 发包总数 3600000个 发包开始时间 2008年5月27日1605：38 发包结束时间 2008年5月28日06：08：20 图表2实验参数设置 Packet Generator 设计技巧 •测试流量应保证足够好的采样频 Packet Size(bytes) 100 率 Packet Number 3600000 •测试流量不能带来流量负担 Packet Interval (ms) 10 •测试流量跨越不同时段 Receiver 162.105.146.233 数据信息 OK Cancel •时间跨度：14个小时 •日志文件：441M Mobile Computing Course,June 3d 北大

5 Mobile Computing Course, June 3rd 实验一：真实WLAN的丢包规律（实验设计） 设计技巧 •测试流量应保证足够好的采样频 率 •测试流量不能带来流量负担 •测试流量跨越不同时段 数据信息 •时间跨度：14个小时 •日志文件：441M

6 实验一：真实WLAN的丢包规律（数据分析） 丢包数量的时间分布 1200 1000 800 丢包数量的时间分布 •白天和夜晚分别具有 稻 600 不同的丢包规律 ●Ad hoc网络的存在会使 丢包率急剧上升 400 200 16:00 1630 2:00 23:30 02:00 0430 07:00 Mobile Computing Course,June 3d 北京大学

6 Mobile Computing Course, June 3rd 实验一：真实WLAN的丢包规律（数据分析） 丢包数量的时间分布 •白天和夜晚分别具有 不同的丢包规律 •Ad hoc网络的存在会使 丢包率急剧上升

7 实验一：真实WLAN的丢包规律（数据分析） 丢包次数的分布统计 3500 3000 连续丢包个数的出现次数 2500 丢包的突发性规律 2000 突发丢包占丢包总数的 27.5/% ●Ad hoc网络的存在是突 1500 发丢包的重要原因之一 1000 500 0 123456789111221275765 连续丢包个数 Mobile Computing Course,June 3rd ® 北京大乳

7 Mobile Computing Course, June 3rd 实验一：真实WLAN的丢包规律（数据分析） 丢包的突发性规律 •突发丢包占丢包总数的 27.5% •Ad hoc网络的存在是突 发丢包的重要原因之一

8 实验一：真实WLAN的丢包规律（数据分析） 连续丢包数 时间 6 May2716:12:16 6 May2716:17:04 6 May2801:56:59 7 May2717:46:16 7 May2717:46:21 7 May2718:24:54 8 May2716:58:24 8 May2800:18:43 9 May2800:18:39 11 May2716:17:01 12 May2720:36:37 21 May2719:56:24 21 May2720:16:31 27 May2720:46:40 57 May2720:26:34 65 May2720:06:28 图表5突发丢包的发生时间 Mobile Computing Course,June 3d 北京大当

8 Mobile Computing Course, June 3rd 实验一：真实WLAN的丢包规律（数据分析）

9 实验一：真实WLAN的丢包规律 (对照实验) ■丢包有没有可能是有线链路造成的？ Wired Node (162.105221.*) Wired Node (162.105.146.233)） ■半个小时的数据量，相同的发包规则 ■没有任何丢失 ■丢包是由于无线链路部分造成的 Mobile Computing Course,June 3d 北大

9 Mobile Computing Course, June 3rd 实验一：真实WLAN的丢包规律（对照实验） ◼ 丢包有没有可能是有线链路造成的？ ◼ 半个小时的数据量，相同的发包规则 ◼ 没有任何丢失 ◼ 丢包是由于无线链路部分造成的

10 实验二：包大小与丢包率 ■实验配置同实验一 ■ 发包规则 ■ 60000个包 ■包大小：100字节~1000字节 包大小(Bytes) 丢包数（每60000个） 100 232 200 44 300 36 400 56 500 24 600 24 700 21 800 16 900 17 1000 11 Mobile Computing Course,June 3rd 北京大学

10 Mobile Computing Course, June 3rd 实验二：包大小与丢包率 ◼ 实验配置同实验一 ◼ 发包规则 ◼ 60000个包 ◼ 包大小：100字节~1000字节