Wireless LAN access point software

Abstract

BACKGROUND: Wireless Local Area Networks (WLAN) are emerging as a commonly used networking technology. Compared to traditional wired LANs, WLANs provide flexibility and portability. For utilising existing fixed network services, an access from a wireless network to a backbone LAN and further to Internet is required. The traditional solution has been Medium Access Control (MAC) layer bridges that forward traffic on a best effort service basis. In wireless networking, The Access Point (AP) term is used for bridging devices. Usually AP contains more sophisticated traffic switching, screening, and management functions than just forwarding because of the scarcity of wireless medium.TUTWLAN is a multimedia capable WLAN being developed in the Institute of Digital and Computer Systems at Tampere University of Technology (TUT). TUTWLAN development consists of a proprietary MAC protocol and demonstrator hardware and software that are implemented for system testing. PURPOSE: This thesis presents the design, implementation, and evaluation of AP software. TUTWLAN AP provides an access from TUTWLAN to other wired and wireless networks. At the first phase, TUTWLAN is interconnected to IEEE 802.11 standard WLAN and to wired Ethernet but the scalability of the system is not restricted. METHODS: The AP software is implemented in Windows NT workstation. The network stack of the operating system offers two potential alternatives for the AP implementation: a Network Driver Interface Specification (NDIS) intermediate driver and an NDIS protocol driver. The protocol driver alternative has been selected because of wider extension possibilities and less complicated implementation. The design of the AP driver is divided into four functional modules for achieving higher performance. Furthermore, in order to meet the requirements of multimedia and real-time applications, Quality of Service (QoS) has been taken into the design. In addition to a priority based queuing, the adaptation of QoS signaling across interconnected networks has been designed.

Viime vuosina langattomat lähiverkot ovat merkittävästi yleistyneet. Syynä tähän on ollut niiden joustavuus ja pääteaseman liikuteltavuus. Jotta Internetin verkkopalveluita päästäisiin hyödyntämään myös langattomassa verkossa, tarvitaan yhteys langattomasta lähiverkosta kiinteään runkoverkkoon. Perinteisesti yhteyden muodostamiseen kahden lähiverkon välille on käytetty MAC-kerroksen siltausta. Langattomia ja kiinteitä lähiverkkoja yhdistettäessä siltojen toteutus on perinteistä monimutkaisempi. Ne sisältävät enemmän ohjaus- ja hallintatoiminnallisuutta johtuen langattoman siirtokaistan asettamista rajoituksista ja vaatimuksista. TUTWLAN on Tampereen teknillisen korkeakoulun Digitaali- ja tietokonetekniikan laitoksella kehitetty langaton multimedialähiverkko. TUTWLAN koostuu MAC-protokollasta sekä järjestelmän testausta ja jatkokehitystä varten toteutetusta kehitysympäristöstä. Tässä työssä esitetään TUTWLAN-verkon toisiin verkkoihin yhdistävän sillan toiminnallisuus, toteutus ja testaus. Alkuvaiheessa silta tarjoaa yhteyden IEEE 802.11 -standardin mukaiseen langattomaan lähiverkkoon sekä kiinteään Ethernetverkkoon. Laajennettavuutta myös muiden verkkojen yhdistämiseen ei ole rajoitettu. Silta on toteutettu ohjelmallisesti Windows NT -työasemassa. Käyttöjärjestelmän tarjoamista toteutusvaihtoehdoista protokolla-ajuri todettiin parhaimmaksi sen yksinkertaisuuden ja laajennettavuuden ansiosta. Ajuri jaettiin suunnitteluvaiheessa neljään toiminnalliseen lohkoon paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi. Multimedia- ja reaaliaikasovelluksien asettamien vaatimuksien täyttämiseksi myös palvelun laatu huomioitiin suunnittelussa. Palvelun laadun tukeminen on toteutettu prioriteetteihin perustuvalla jonotusmekanismilla sekä sovittamalla yhteen eri verkkojen laatuparametreja. /Kir10