I n te r n ati o n al   Jo u r n al   o El e c tr i c a l   an d   C o m p u te r   En gi n e e r i n g   (I JEC E )   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   20 20 ,   pp .   2569 ~ 2578   IS S N :   2088 - 8708 D O I :   10. 1 1591 / i j e c e . v 10 i 3 . pp2569 - 2578       2569       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e c e . i ae s c or e . c om / i nd e x . php / IJ E CE   Fi b e r   o p t i c s   b a s e d   sch e m e m o d e l i n g   a n d   si m u l a t i o n   o f   Q o S     f o r   W i - F i   sc e n a r i o s us i n g   OPN E T   m o d e l e r         S u h ad   H as an   R h a i f 1 A d n an   H u s s e i n   A l i 2 ,   R an a   K .   A b d u l n ab i 3 ,   A l i   A b d u l w ah h ab   A b d u l r az z aq 4   1 , 4 M i ddl e   T e c hni c a l   U n i v e r s i t y ,   T e c hn i c a l   I ns t r uc t o r s   T r a i ni ng   I ns t i t ut e ,   B a g hda d,   I r a q   2 , 3 M i ddl e   T e c hni c a l   U n i v e r s i t y ,   I ns t i t u t e   o f   T e c hno l o gy ,   B a g hda d,   I r a q         A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e M a y   4,   2 019   R e v i s e N o v   24 ,   2019   A c c e pt e D e c   6 ,   20 19       W i r e l e s s   F i d e l i t y   ( W i - F i )   ne t w o r i s   c r e a t e o t he   I E E E   802. 11   s t a n da r d.   C o nne c t i o ns   f o r   l o c a l   de v i c e s   i ho m e s   a nd  bus i n e s s   a r e n a s   a r e   p r o v i de b y   Wi - F i   uni t s .   W i t t he   g r o w i ng   de m a nd  a s   w e l l   a s   pe ne t r a t i o of   w i r e l e s s   s e r v i c e s ,   t he   w i r e l e s s   ne t w o r ks   u s e r s   no w   a s s um e   Q u a l i t y   of   S e r v i c e   ( Q o S )   be s i de s   p e r f o r m a nc e s   c o m pa r a bl e   t o   w ha t   i s   a c c e s s i b l e   f r o m   s e c ur e   ne t w o r k s .   I t hi s   pa p e r ,   O P N E T   M o de l e r   i s   us e a s   m o dul e   a nd  f o r     t he   s i m u l a t i o o f   a   f i be r   o pt i c - ba s e W i - F i   ne t w o r w i t hi a   f i x e l o c a l   a r e a   ne t w o r k .   T he   a i m   o f   t hi s   p a pe r   i s   t o   e v a l u a t e   t he i r   Q u a l i t y   o f   s e r vi c e   ( Q o S )   pe r f o r m a nc e s   i n   t e r m s   o f   W i - F i   v o i c e - pa c ke t   de l a y   a nd  E n d - to - E nd  f o r   bo t Wi - F i   ba s e   f i be r   a nd  W i - F i   ba s e   l i n e .   M a ny   s c e na r i o s ,   w i t s a m e   P hy s i c a l   a nd  M A C   pa r a m e t e r s ,   h a v e   m a ny   s ubne t   ne t w o r ks   a r e   i m pl e m e nt i ng   w i t h   f i be r   o pt i c s   ba s e l i ne   i a ddi t i o t o   W i - F i   ba s e l i n e ,   w e r e   c r e a t e d   i n     t he   n e t w o r O P N E T   s i m u l a t i o t o o l   f o r   o bt a i ni ng   t h e   r e s u l t s .   T h e   r e s u l t s   o f   s i m u l a t i o r e v e a l   t h a t   ba s e   l i n e   d e m o ns t r a t e d   m o r e   de l a y   t ha n   b a s e   f i be r .   Ke y w or d s :   E n t o   e nd  de l a y   O P N E T   Wi - Fi   W i r e l e s s   L A N   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e   A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A dna H us s e i n   A l i   D e pa rt m e n t   o f   T e c hn i c a l   E l e c t r o ni c s ,   M i ddl e   T e c hni c a l   U n i v e r s i t y ,   M ua s ke A l   R a s hi d   S t r e e t ,   7F 7P + J G   B a g hda d ,   B a g hda d ,   A l   Z a f r a n y i a ,   I ra q .   E m a i l :   d r . A d na n@ m t u . e du. i q ,   a a dd nna a nn 63 @ g m a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N   T h e   W i r e l e s s   L oc a l   A r e a   N e t w o r (W L A N fo un i n   t h e   pri n c i p l e s   of   IE E E   802. 1 1,   w a s   i nt r o duc e d   i n   e a rl y   1990s .   T h e   pur po s e   i n t r o duc i n i t   w a s   t o   h a v e   a   be s t - e ffo r t   pa c ka ge   a c c e s s   n e t w o r w i t h   n o   w i r e s .     A   W L A N   pr o duc t   c a n   b e   b o ugh t   by   a n y   us e r   b e c a us e   i t   us e s   a n   u nl i c e n s e b a n d .   T hi s   i m pl i e s   t ha t   a n y   us e r   c a n   m a ke   us e   o f   W L A N   w i t h o ut   a n y   pe r m i s s i o n.   A s   a   r e s u l t   o f   t h i s ,   W L A N   h a s   e xpe ri e n c e r a p i g r o w t h   a n a c c e pt a n c e   i n   t h e   c o n s um e r   m a r ke t ,   a nd  i t   i s   a l s o   e m be dde w i t hi n   s e v e r a l   po r t a b l e   de v i c e s .   T ow a r ds     t h e   l a t e   19 90s ,   t h e   W L A N   b e c a m e   t h e   m o s t   p r e f e r r e c h o i c e   of   c o m m u n i c a t i o n   a m o n gs t   i ndi v i du a l   us e r s   [1] .   T h i s   d r o v e   m a n y   c o m pa ni e s   t ow a r ds   c r e a t i n o n e   s t a n da rd  f o r   h i g h   s pe e W L A N   by   fo r m i n g     W i r e l e s s   F i de l i t y   (W i - F i A l l i a n c e ,   w h i c h   w o ul b e   gl o b a l l y   a c c e pt e [2].   T h e   IE E E   802 . 11 ,   i s   t h e   b e dr o c k   of   t hi s   s t a n d a r d .   H i gh - s pe e Int e rn e t   a c c e s s   i s   pr o v i de by   W i - F i   t hr o ug h   c a b l e s   w i t h i w i r e l e s s   h o t s po t s   t h a t   h a v e   gr e a t l y   i n c r e a s e pr o duc t i v i t y   a n c o n v e n i e n c e   fo r   us e r s .   In   t h e   w o r l t o da y ,   W i - F i   h i g h - s pe e W L A N   c o n n e c t i v i t y   i s   us e by   m i l l i o n s   o f   off i c e s ,   r e s t a u r a nt s ,   h o m e s ,   a i r po rt s   a nd  s e v e r a l   o t h e r   pub l i c   pl a c e s .     T h e   hi g h   de m a n f o r   W i - F i   i s   a s   a   r e s ul t   o f   t h e   f l e xi b i l i t y   a n m o b i l i t y   w h i c h   i t   o f fe r s   a t   a   c o s t   t h a t   i s   a f fo r da b l e .   It   h a s   b e e n   r e po rt e t h a t   f r o m   2004  t o   2012  t h e   us a ge   po pul a r i t y   of   W i - F i   a r o un t h e   w o r l h a s   i n c r e a s e by   ove r   t i m e s   [3].   I n   a dd i t i o n,   t o   i t s   f l e xi b i l i t y   a n m o b i l i t y ,   w i r e l e s s   t e c hn o l o g y   c a n   b e   e a s i l y   a c c e s s e i a r e a s   t h a t   a r e   e xpe n s i v e   a n di f f i c ul t   t o   r e a c h   us i n g   c o n v e n t i o n a l   w i r e i n f r a s t r uc t u r e .     T h e   b a s i c   m o d e l   of   t h e   802. 11  p r o t o c o l   w a s   s u b m i t t e i n   1997  [4].   A f t e r   t ha t   t i m e ,   s e ve r a l   o t h e pr o t o c o l s   h a v e   b e e n   i nt r o duc e d.   T h e   a i m   o f   de s i gn i n g   t h e   s t a n d a r IE E E   802 . 11  t hr o ug h   s pe c i f i c   r e v i s i o n s   b e   s i t ua t e f o r   s o l v i n t h e   p r o b l e m s   a s s oc i a t e w i t h   t h e   w i r e l e s s   l o c a l   a r e a   c ov e r a ge .   T hus ,   t h e   IE E   802 . 11  w a s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 088 - 87 08   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :   2569   -   2 578   2570   de s i gn e t o   a dd r e s s   t h e   p r o b l e m s   of   h i g h   da t a   c o s t ,   v a r i o us   m o dul a t i o n s   w i t h   f r e que n c y   t ra n s m i s s i o n ,   e nh a n c e Q u a l i t y   of   S e r v i c e   (Q o S a s   w e l l   a s   i m p r o v e s e c ur i t y   a n d   a u t h e nt i c a t i o n   m e c h a ni s m s   [5].     A l l   t h e s e   p r o b l e m s   w e r e   c ha nn e l e t o   t h e   W i r e l e s s   F i de l i t y   A l l i a n c e .   In   o r de t o   a ut h e nt i c a t e   t h e   i n t e r o pe r a b i l i t y   of   t h e   a do pt e 802. 11b   p r o duc t s ,   w h i c h   i s   a n   i m p r o v e d   v e r s i o n   o f   t h e   p r e v i o us   802. 11 ,   a   t e s t   s ui t e   w a s   i m p l e m e n t e by   t h e   W i - F i   A l l i a n c e ;   t h e   o pe r a t i n g   b a nd  o   t h e   f o r m e 802 . 11b   i s   IS M   a n d   i t   o ff e r s   da t a   ra t e s   up   f o r   m o re   t h a 12  M b ps   i b o t h   a d - h o c   a n i n f ra s t r uc t u r e   m o de s   fo r   c l i e nt - to - c l i e n t   ( C2C)   c o nn e c t i o n s   [6] .   S ub s e que n t   t o   t h e   i nt r o duc t i o n   a n c e r t i f i c a t i o o f   t h e   IE E E   802. 11 a s   a n   e xt e n de v e r s i o n   o f   t h e   IE E E   8 02. 11b ,   i t   h a s   c o n t i n ue t o   f un c t i o n   w i t h i n   t h e   s a m e   f r e que n c y   ra n ge .   H ow e ve r ,   i t s   d a t a   ra t e   i s   u t o   54M b ps   [7],   a n d   i t   i s   c o m pa t i b l e   w i t h   802 . 11b   de v i c e s .   T hr o ug h   t h e   us e   of   a   l a r ge r   g r o up  o m o dul a t i o n   o pt i o n s ,   h i g h e r   d a t a   ra t e s   a r e   a c h i e v e d.   T h e   IE E E   8 02. 1 1i   p r o t o c o l   w a s   a n o t h e r   s i g ni f i c a n t   m o di f i c a t i o n   [8 ],   w hi c h   p r o v i de s   a   nov e l   a n s t r o n ge r   a ut h e nt i c a t i o n   a n s e c uri t y   s c h e m e s .   T h i s   p r o t o c o l   w a s   s pe c i f i c a l l y   de s i gn e t o   a dd re s s   t h e   s e c u r i t y   pr o b l e m s   w h i c h   a c c o m pa n i e d   Wi - F i .   I n   o r de r   t o   m a ke   W i - F i   pr o duc t s   a   m e t r o - a c c e s s   d e p l oy m e n t   o pt i o n s ,   e xt e rna l   m o di f i c a t i o n s   t hr o ug s of t w a r e   a n h a r dw a r e   w e r e   m a de   t o   t h e   s t a nda r [9] .   T h e   t w m a i n   m o di f i c a t i o n s   t ha t   w e r e   m a de   t o   t h e   s t a nda rd  w i t t h e   a i m   o f   a dd r e s s i n g   t w o   di f fe r e n t   us a ge   m o de l s   a r e   a s   f o l l ow s :   -   F i xe d - a c c e s s   o r   us a ge   o f   l a s t - m i l e - IE E E   802 . 11   t o ge t h e w i t h i g h   g a i a n t e nna s   -   P o r t a b l e - a c c e s s   o r   us a ge   o f   h o t - z o n e - IE E E   802 . 11   m e s h   n e t w o r ks   T h e   f o l l ow i n r a di o   f r e que n c i e s   a r e   us e by   t h e   Wi - F i   p r o duc t s   w h i c h   a r e   a c c o m pa n y i n w i t h     t h e   o pt i o o f   m e t r o - a c c e s s   de pl oy m e n t :   -   T h e   802 . 11 a   s t a n d a r d   ut i l i z e s   5   G H z   i t h e   A P - to - A P   i nt e rl i nk.   -   T h e   s t a n da rds   o f   802. 11b   a n d   802 . 11g   us i n g   a   2 . 4   G H z .   T h e   m o s t   c o m m o nl y   us e f r e que n c y   b a n ds   f o r   w i r e l e s s   n e t w o r ks ,   e s pe c i a l l y   W i - F i   e qui p m e n t   a r e   t h e   2. a n G H z ,   w h i c h   a r e   c a t e go r i z e a s   s ha r e c o m m o n   us e   [10].   T h i s   m e a n s   t ha t   m a n y   us e r s   o r   o pe r a t o r s   c a n   m a ke   us e   of  t h e s e   f r e que n c i e s   s i m ul t a n e o us l y   i n   a c c o r da n c e   w i t h   t h e   p r i n c i p l e s   e s t a b l i s h e b y   r e gul a t i o n   s o   a s   t o   m i ni m i z e   t h e   p r o b a b i l i t y   of   i n t e r f e r e n c e   be t w e e n   e m i s s i o n s .   A   n o v e l   e xt e n s i o n   o f   802   s t a n d a r ds   c a l l e 802. 11e   w a s   i n t r o duc e i n   200 by   IE E E   w i t h   t h e   a i m   o f   s t a n d a r di z i ng  Q o S   e n ha n c e m e nt   e ffo r t s .   T h e   pu r po s e   o f   d o i n g   t hi s   w a s   t o   s o l ve   t h e   p r o b l e m   of   Q o S   pr o v i s i o n i n g   c a us e by   t h e   us e   o f   M A C   t e c hn i q ue s   s uc h   a s   D i s t ri b ut e Co o r di na t e F u n c t i o n   (D CF P o i n t   Co o r di n a t i o n   F un c t i o n   (P CF i n   t h e   p r e v i o us   ve r s i o n s   [1 1].   Q o S   s uppo r t   f o r   W i - F i   ha s   b e e g r e a t l y   e n ha n c e by   t h e   t e c hni que s   o f   M A i n   IE E E   802. 1 1e .   T h e   a i m   o f   t h i s   r e s e a r c h   i s   t o   de t e r m i n e   t h e   b e h a v i o r   t o   w h i c h   t h e   f i b e r   o pt i c s - b a s e s c h e m e s   qua l i t y   of   s e r v i c e   (Q o S r e pl a c e s   t h e   c o n v e n t i o na l   b a s e l i n e   w hi l e   e m pl o y i n t h e   B a s e l i n e   S c e na r i o   o f   IE E E   W L A N   S t a n d a r d.   I o r de r   t o   a c hi e v e   t h i s   a i m ,   w e   c a r e f ul l y   de s i g n e d,   de v e l o pe a n s i m ul a t e s e v e r a l   n e t w o r s c e n a r i o s   us i n t h e   O P N E T   m o de l e r .   T h e   r e s ul t s   o f   t h e   va r i o us   b a s e l i n e s   Q o S   pa ra m e t e r s ,   t h us   o b t a i n e d   t hr o ugh  t h e   s i m ul a t i o n ,   w e r e   t h e n   a na l y z e d,   a n d   pub l i s h e d   i t h e   l i t e ra t u r e .       2.   TEC H N O LO G I ES   A N D   M E TH O D S   2. 1 .   Wi F i   m o d i fi c at i o n s   T h e   In s t i t u t e   of   E l e c t r i c a l   a n E l e c t r o n i c s   E n g i n e e r s   (IE E E e s t a b l i s h e a   s e t   of  r ul e s   fo r   w i r e l e s s   l o c a l   a r e a   n e t w o r ks   (W L A N s w i t h   a   l o n g t i m e   s po n s o r   I n t e l   t o   t h e   a l l   I E E E   802 . 11  s t a n d a r ds .   T h e   m a j o r i t y   of   r e c e n t   w o r ks   o n   IE E E   8 02. 11  h a v e   gi v e n   m o r e   a t t e nt i o t o   i n c r e a s i n t h e   s pe e of   t r a n s m i s s i o n   a n ra n ge ,   a ddi ng  n o v e l   f e a t ur e s   a n e nha n c i n t h e   Q ua l i t y   o f   S e r v i c e   (Q o S ).   H ow e v e r ,   i n   m o r e   r e c e n t   t i m e s ,   t h e   l a t e s t   IE E E   802. 11  v e r s i o n   w h i c h   i s   IE E E   80 2. 11 n,   i s   i n   h i g h   de m a n d,   t h e r e by   c a us i n a   s h i f t   i n   t h e   fo c us   t o   f a s t e r   s o l ut i o n s ,   e s pe c i a l l y   t h e   v e r s i o n s   o f   IE E E   802 . 11 a c   a n d   I E E E   802 . 11 a d .   T h e s e   m o di f i c a t i o n s   a r e   ge a r e t o w a r ds   t h e   p r o v i s i o n   o f   W L A N   gi ga b i t   s pe e d.   A   m o di f i c a t i o n   b e t w e e n   t h e   t w o   v e r s i o n s   l i e s   i n   t h e i r   f r e que n c i e s .   T h e   t hr o ug h pu t   o f   IE E E   802. 11a c   i s   de l i v e r e o ve r   t h e   G H z   b a n d ,   t hus   r e s ul t i n i n   e a s y   m o ve m e n t   f r o m   IE E E   80 2 n ,   w hi c h   a l s o   m a ke s   us e   of   G H z   b a n a nd  2. b a n d .   O n   t h e   o t h e r   ha n d ,   IE E E   802. 11 a m a ke s   us a ge   o f   t h e   un l i c e n s e b a n a t   60  G H z   a nd  i t s   t ra n s m i s s i o n   r a nge   i s   s h o rt e r ,   as   in   T a b l e   1 .   T h e   f o l l ow i n c a b e   a c h i e v e by   m e a n s   o f   i m p r o v i n g   t h e   r a n ge   a n d   s pe e o f   w i r e l e s s   t ra n s m i s s i o n s   [ 12]:   -   T h e   hi g h   de f i ni t i o n   T V   (H D T V pe r f o r m a n c e s   a s   w e l l   a s   di gi t a l   v i de o   s t r e a m s   c a n   b e   i m p r o v e i n   h o m e s   a n i p r o gr e s s i v e   us e   i n   e n t e r p ri s e   n e t w o r ks .     -   E nh a n c e   t h e   r e duc t i o n   o f   c a pi t a l   e xpe n d i t u r e s   by   b us i n e s s e s   t hr o ugh  t h e   e l i m i na t i o n   o f   l a y i n c o s t   a n c os t   o f   E t h e rn e t   c a b l i n g   m a i nt e n a n c e .   -   In c r e a s i ng  t h e   r a nge   a nd  h o t   s po t s   pe r f o r m a n c e s .   -   A gr e e i n g   c o nn e c t i o n s   f o r   h a n d l i n g   m o r e   c l i e n t s   -   Im p r o v i n g   c o m pl e t e   us e p ra c t i c e   w h e r e   a n d   e a c h   t i m e   us e r s   a r e   c o nn e c t e d       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       F i be r   op t i c s   bas e s c he m e s   m o de l i ng   and   s i m u l at i on   of   Q oS   f or   W i - F i   s c e n ar i os   . ..  ( Suhad  H as an   R hai f )   2571   T a b l e   1 .   W i r e l e s s   L A N   t hr o ug h p ut   by   IE E E   s t a n d a r d   IE E E   W L A N   S t a n d a rd   O v e r‐t h e A i (O T A E s t i m a t e s   M e d i a   A c c e s s   C o n t r o l   L a y e r,   S e r v i c e   A c c e s s   P o i n t   (M A S A P )   E s t i m a t e s   IE E E   8 0 2 . 1 1 b   1 1   M b p s   5   M b p s   IE E E   8 0 2 . 1 1 g   5 4   M b p s   2 5   M b p s   ( w h e n . 1 1 b   i s   n o t   p r e s e n t )   IE E E   8 0 2 . 1 1 n     U p   t o   6 0 0   M b p s     U p   t o   4 0 0   M b p s   IE E E   8 0 2 . 1 1 a c   U p   t o   8 6 7   M b p s   w i t h   2   a n t e n n a s   a n d   8 0   M H z ;     U p   t o   1 . 3   G b p s   w i t h   3   a n t e n n a s   a n d   8 0   M H z   U p   t o   6 0 0   M b p s   w i t h   2   a n t e n n a s   a n d   8 0   M H z ;   U p   t o   9 0 0   M b p s   w i t h   3   a n t e n n a s   a n d   8 0   M H z   IE E E   8 0 2 . 1 1 a d   A t   l e a s t   1 . 1   G b p s   (u p   t o   4 . 6   G b p s   i n   s o m e   f i r s t - g e n e ra t i o n   p ro d u c t s )   U p   t o   7 0 0   M b p s   fo 1 . 1   G b p s   O T A   (u p   t o   3   G b p s   f o 4 . 6   G b p s   O T A )       Wi - F i   i s   b a s e o n   s t a n da rd  o IE E E   t hi r m o dul a t i o n.   T he   f r e que n c y   b a n i n   w hi c h   t h e   W i - F i   o pe r a t e s   o n   i s   t h e   2. G H z ,   a n d   i t   i s   c a pa b l e   o f   pr o v i di n d a t a   t ra n s f e r   r e a c h i ng  5 M b ps   w i t a   m a x i m u m   ra t e   [12 ].   T h e   o rt h o go n a l   f r e que n c y   di v i s i o n   m o dul a t i o s c he m e   m a y   be   ut i l i z e a t   da t a   ra t e s   o f   6,   12 ,   1 8,   24,   36,   4 8,   a n 54  M b ps .   I t   c o m e s   b a c t o   c o m pl e m e n t a r y   c o de   ke y i n (C CK a t   a   ra t e   o f   5. M b ps   b e s i de s   11   M b ps ,   i a d di t i o n   t o   di r e c t - s e que n c e   s pr e a s pe c t r u m   (D S S S fo r   a n M b ps   [13] .   T h e   i nt e gra t i o n   o   Wi - F i   i nt o   e l e c t r o n i c   de v i c e s ,   l a pt o ps   a n s m a rt p h o n e s   h a s   m a de   W i - F i   a c c e s s   e a s i e r .   W i - F i   i s   m a de   up  o t w o   c o m p o n e nt s ,   w h i c h   a r e   f i r s t l y ,   a n   a c c e s s   po i n t   w h i l e   t h e   s e c o n i s   w i r e l e s s   c l i e nt   s t a t i o n ,   a s   p r e s e n t e i F i gu r e   1 .   T h e   s e c o n s t a t i o n   c a n   b e   r e ga r de a s   a n y   o p e r a t o r   de v i c e   l i ke   a   c o m put e r   w h i c h   po s s e s s e s   a s     a   c a r o f   w i r e l e s s   n e t w o r k,   w hi l e   t h e   a c c e s s   p o i n t   i s   de s c ri b e a s   t h e   l i n k a ge   b e t w e e n   w i r e l e s s   a n f i xe n e t w o r ks .   T h e   f u n c t i o n s   o f   t h e   a c c e s s   p o i n t   i n c l ude   c o nne c t i n t o   t h e   D i g i t a l   S ub s c r i b e r   L i n e   (D S L o r     a   c a b l e   m o de m ,   o r g a ni z i ng  a n g ra nt i n g   a c c e s s   f r o m   di f f e r e n t   w i r e l e s s   s t a t i o n s   t o   t h e   f i xe n e t w o r a n d   pr o v i di n g   w i r e a n d   w i r e l e s s   E t h e rn e t   c l i e nt s   w i t I n t e rn e t   s e r v i c e s   [14].           F i gu r e   1 .   Wi - F i   c l i e nt / s t a t i o c o nn e c t i o n       2. 2 .   Wi - F i   s e c u r i ty   m e c h an i s m s   S e c ur i t y   r e m a i n s   o n e   o f   t h e   m a j o r   c h a l l e n ge s   o f   w i r e l e s s   n e t w o r ki ng.   T h e r e   a r e   t hr e e   b a s i c   r e a s o n s   w h y   s e c ur i t y   m e c h a n i s m s   f o r   w i r e l e s s   t ra n s m i s s i o n   a r e   i m p l e m e n t e d:   ( i A u t h e nt i c a t i o n ;   f o r   t h e   v e r i f i c a t i o n   of   t h e   i de n t i t y   of   t h e   a pp r o v e s t a t i o n s   o f   c o m m u n i c a t i ng  c l i e nt ;   ( i i )   c o n f i de n t i a l i t y ;   f o r   e n s u r i n g   t ha t     t h e   i n f o r m a t i o n   w h i c h   i s   t ra n s f e r r e t hr o ug h   a   w i r e l e s s   n e t w o r ke e ps   o n   pr i v a t e   a n m o r e   p r o t e c t ;     (i i i i nt e g r i t y ;   fo r   e n s u ri n g   t ha t   t h e   s e v e r a l   M A C - l e v e l   p r o t o c o l   da t a   u ni t s   ( M P D U t h a t   ha v e   b e e n   t ra n s m i t t e w i l l   ge t   t o   t h e i r   de s t i n a t i o i nt a c t ,   w i t h o ut   a n y   c h a n ge s   m a d e   t o   t h e m   [1 5].   A ut h e n t i c a t i o n   o c c ur s   a t   t h e   L i n k   L e v e l   a m o n gs t   W i - F i   s t a t i o n s ,   w h i l e   i nt e gri t y   a n c o n f i de nt i a l i t y   f un c t i o n s   a r e   pe r f o r m e w i t hi n   t h e   M A C   s e c ur i t y   s ub l a y e r ,   w h i c i s   a   l e v e l   hi g h e r   t h a t h e   P H Y   l a y e r   [16].     W h i l e   W L A N s   o pe r a t e   o v e r   t h e   s ha r e m e di u m ,   m a l i c i o us   t e c h n o l o gi e s   c a n   b e   us e b una ut h o r i z e us e r s   t o   e a v e s dr o a n d   g a i a c c e s s   t o   s e n s i t i v e   a n d   i m po rt a nt   i n f o r m a t i o n .   T h e r e   w e r e   s o   m a n y   s e c ur i t y   f l a w s   i n   t h e   i n i t i a l   s t a n d a r (W i r e E qu i v a l e n t   P i r a c y W E P ,   w h i c l e t o   t h e   i m p l e m e nt a t i o of  a n o t h e r   e n c r y pt i o n   s y s t e m   W i - F i   P r o t e c t i o n   A c c e s s   (W P A a n s ub s e que n t l y   W P A by   t h e   W i - F i   f o r um .   D e s pi t e   t h e   f a c t   t h a t   W P A   a n d   W P A p r o v i de   m o r e   s e c ur i t y   a n d   b e t t e r   p r o t e c t i o n,   t h e y   a r e   s t i l l   f o un w a n t i ng  a s   t h e y   a r e   n o t   s e c ur e   e n o ugh.   T h e r e f o r e ,   t h e   i m pl e m e nt a t i o n   o f   e n c r y pt i o n   a l go r i t hm s   t h a t   a r e   m o r e   c o m pl e w i t h o ut   de c r e a s i n g   t h e   t hr o ug h pu t   o f   t h e   M A C   l a y e b e c o m e s   c r uc i a l   [17 ,   18].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 088 - 87 08   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :   2569   -   2 578   2572   2. 3 .   Te c h n o l o gi c al   l i m i tati o n s   o th e   802 . 11   fam i l y   Irr e s pe c t i v e   of   t h e   f r e que n c y   b a n ds   i n   w hi c h   a l l   s t a n d a r ds   o pe r a t e ,   t h e r e   a r e   s o m e   l i m i t a t i o n s   w hi c t h e   802. 1 s ub f a m i l y   pos s e s s e s   a n m us t   b e   c o n s i de r e b e fo r e   m a k i n a   de c i s i o n   o n   t h e   s c o pe ,   c ov e r a ge   o r   s pe e t ha t   c a b e   a c h i e v e d.     T h e s e   f i ve   l i m i t a t i o n s   a r e   d i s c us s e a s   f o l l ow s :   -   S c o p e   (r a n ge ):   de s pi t e   t h e   f a c t   t ha t   c o m m e r c i a l   s pe e c h   i s   up  t o   100m ,   t h e r e   a r e   t w o   f a c t o r s   t h a t   de t e rm i n e   t h i s   da t a :   f i r s t l y ,   t h e   p r e s e n c e   a nd  l o c a t i o n   o f   o bs t a c l e s   o n   t h e   r o u t e   b e t w e e n   t h e   a c c e s s   p o i n t   a n d   t h e   t e r m i na l ,   a n s e c o n dl y   i n t rus i o n   a nd  w e a t h e r   c o n d i t i o n s .   T h us ,   a   r a n ge   w i t h   go o w e a t h e r   a n d   o ut doo r   a nt e nn a   t e rm i na l s   c a n   b e   go o c o n s i de r a t i o n s .     -   B a n dw i dt h:   t h e   v a ri o us   s t a nda r ds   c a n   b e   a dh e r e t o   i n   a i r   c h a nn e l .   H ow e ve r ,   t h e   s pe e of   us i n a i c h a nn e l   i s   s l o w   be c a us e   of   t h e   e ff e c t   w h i c h   t h e   r e qui r e pr o t o c o l s   h a v e   o n   t h e   t r a n s m i s s i o n   o f   us e r   i n f o r m a t i o n   t hr o ug h   a i r   c ha nn e l   [19 ,   20].   M o r e   s o ,   e n v i r o nm e n t a l   c o n di t i o n s   a f f e c t   t h e   qua l i t y   of  c o m m uni c a t i o n   b e t w e e n   t h e   a c c e s s   p o i n t   a n a   t e rm i n a l   by   a dj us t i n t h e   c o m m u n i c a t i o n   w i dt h.   T ha t   i s     t h e   r e a s o n   w h y   s o m e t i m e s   t h e   A c c e s s   P o i n t   c o nn e c t i o n   c o ul b e   11M b ps ,   5M b ps ,   M b ps   o r   e ve n   i n   1M b ps .   -   Q ua l i t y   of   s e r v i c e   (Q o S ):   N o t   a l l   t r a f f i c   i s   e qua l l y   r e l e v a nt   f r o m   t h e   us e r s ’  pe r s pe c t i v e .   F o r   i n s t a n c e ,   a   V o IP   c a l l   s h o ul b e   o gr e a t e r   pri o ri t y   t h a n   f i l e   t ra n s f e r .   W i - F i   pr o t o c o l s   a r e   m o r e   c o m m o n   a n do   n o t   ha v e   a n y   m e c h a ni s m   f o r   p r i o ri t i z i n a   c e rt a i n   k i n d   o f   t ra f f i c   ov e r   a n o t h e r .   T hi s   i s   c a b e   ha r m f ul ,   e s pe c i a l l y   w h e n   t h e r e   i s   a   m i x t u r e   o f   t r a f f i c   f l ow s   a n d   di f fe r e nt   r e qui r e m e n t s   s uc h   a s   v o i c e   a n d   da t a   [2 1,   22] .   -   S e c ur i t y :   N o   s o ph i s t i c a t e s e c uri t y   i s   po s s e s s e by   W i - F i   b e c a us e   t h e   a i m   o f   i n t r o duc i n i t   w a s   j us t   t t r a n s m i t   d a t a   o ve r   t h e   a i r.   S o   j us t   l i t t l e   a t t e nt i o n   ha s   b e e n   gi v e n   t o   W i - F i   s e c ur i t y   [23] .   H ow e ve r ,     t h e   s uc c e s s f ul   i m p l e m e n t a t i o n   o f   t h i s   t e c hn o l o g y   l e t o   pub l i c a t i o n s   o n   i t s   s e c ur i t y   l i m i t a t i o n .   H e n c e ,     i t   b e c a m e   c r uc i a l   t o   i m p r o v e   t h e   t e c hn o l o g y   i n   t e rm s   o f   s e c uri t y .   F urt h e rm o r e ,   t h e   m a j o r i t y   of   t h e   i ni t i a l   w e a kn e s s   o f   W i - F i   t e c hn o l o g y   i s   s o l ve by   t h e   802 . 11i ,   w h i c m a ke s   i t   s a f e   i f i xe n e t w o r ks   -   M ob i l i t y :   i t   i s   w i de l y   a s s um e t ha t   w i r e l e s s   n e t w o r ks   a r e   m o b i l e   a nd  t h e r e f o r e   n o t   c o n n e c t e t   a   f i xe l o c a t i o n   [24] .   It   i s   n o t   po s s i b l e   t m a ke   us e   of   a   W i - F i   n e t w o r f r o m   a   v e h i c l e   t ha t   i s   m o v i n a t     a   n o r m a l   s pe e due   t o   r e a s o n s   a s s oc i a t e w i t h   p h y s i c a l   s pe e d,   w h i c h   a f fe c t s   t h e   c ov e r a ge   r a n ge   o f   t h e   a c c e s s   p o i n t .   T hi s   i m p l i e s   t ha t   a   us e r   w i l l   ha v e   t o   c o nn e c t   t o   a n o t h e r   a c c e s s   p o i n t   w h e n   t h e   o t h e r   a c c e s s   p o i n t   i s   o ut   o f   r a nge .   T h i s   i s   a n o t h e r   l i m i t a t i o n   of   t h e   s t a n d a r d,   w h i c h   m a ke s   us e r s   t o   b e   di s c o n n e c t e f r o m   a a c c e s s   po i nt .       3.   WI F I   S I M U LA TI O N   S ETU P   O P N E T   M o de l e r ,   14 . h a v e   b e e n   us e t o   s i m ul a t e   W i - F i   s c e n a r i o s   [25].   W i - F i   s c e n a r i o s   a r e   us e d   t h e   pa r a m e t e r s   s h o w n   i n   T a b l e   2.   T hr e e   O P N E T   m o de l s   w e r e   c r e a t e f o r   bo t h   f i xe a n W i - F i   l o c a l   a r e a   n e t w o r ks   s o   a s   t o   a s s e s s   t h e i r   pe r f o r m a n c e .   O P N E T   s o l ut i o n s   t e s t   de v i c e s   of   c o m m u n i c a t i o n s ,   t e c hn o l o gi e s ,   pr o t o c o l s ,   a r c h i t e c t u r e s ,   a nd  a   s i m ul a t i o n   o f   t h e i r   e n v i r o n m e nt a l   pe r f o r m a n c e s   i n   a   dy n a m i c   v i rt ua l   n e t w o r k.   D uri n t h e   c o ur s e   o t h e   w o r k,   a   c o nn e c t i o n   o t hr e e   s ub n e t s   i s   i m pl e m e n t e d.   I n   r e i g n   o n e   s ub n e t ,   a   B t h a t   ha s   a   s e r v e r   f o r   v i de o   a n a udi o   s t r e a m i n i s   c o nn e c t e t o   t h e   I n t e rn e t   Cl o ud .   I n   r e i g n   t w o ,   t h e r e   i s   a   s ub n e t   t h a t   r e c e i ve s   a udi o   a n v i de o   da t a   a n t h e n   di s t ri b ut e s   t h e   c ont e nt   o f   t h e   da t a   f r o m   a   B a s e   S t a t i o n   t o   di f fe r e nt   s ub s c r i b e r   s t a t i o n s   (S S s ub n e t s   a r o un i t .   A l l   t h e   S S   s ub n e t s   a r e   W i - F i   e na b l e a n h a v e   t h e   c a pa b i l i t y   o r e c e i v i n g   t h e   d i s t ri b ut e da t a   o v e r   W i - F i   l i n t o   m u l t i pl e   c o m put e r s .         T a b l e   2 .   W i - F i   p a r a m e t e r s   It e m s   Wi - F i   8 0 2 . 1 1   n & g   S c e n a ri o   In d o o d e n s e   d e p l o y m e n t   F re q u e n c y     5 . 7 4 5 G H z   @   U n l i c e n s e d   S p e c t ru m   2 . 6 3 0 G H z   @   l i c e n s e d   S p e c t ru m   Ba n d w i d t h     2 0   M H z   Ba s e   s t a t i o n     2 5 1   D T   W i - F i   A P   T x   p o w e   0 . 1   W   D a t a   Ra t e     1 1 M b p s   Re c e i v e r   P o w e T h r e s h o l d   - 9 5   d B m   Bu ffe S i z e   1 0 2 4 0 0 0   b i t s   A c c e s s   P o i n t   F u n c t i o n a l i t y   E n a b l e d   T ra f fi c   T y p e   D L   T ra ff i c   o n l y ,   U D P   f u l l   b u ff e r         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       F i be r   op t i c s   bas e s c he m e s   m o de l i ng   and   s i m u l at i on   of   Q oS   f or   W i - F i   s c e n ar i os   . ..  ( Suhad  H as an   R hai f )   2573   3. 1 .   B as e l i n e   Wi - F i   s c e n ar i o   T h e   us e   of   di ff e r e n t   W L A N   s c e n a r i o s   a l o ngs i de   O P N E T   s t a n da rd  m o de l s   w a s   e m pl oy e s o   a s   t e s t a b l i s h   t h e   B a s e l i n e   S c e n a ri o   of   802. 11g  m o de l .   I o r de r   t o   o b t a i n   t h e   c o n f i gu r a t i o n   o f   a n   a c t u a l   n e t w o r i t h e   f r a m e w o r o f   a i m pl e m e n t e W L A N ,   a   s i ngl e   W L A N   i n f ra - s t ruc t u r e   802 . 11g   w a s   s t udi e d.   T h e   I nt e rn e t   P r o t o c o l   IP   c l o ud  w h i c c o n s i de r e a s   a   b a c kb o n e   In t e rn e t ,   i s   do n e   w i t h   a   T P o i n t - to - P o i n t   (1 . 544M b ps s e r i a l   l i n k .   T h e   t hr e e   s ub n e t s   a r e   po s i t i o n e o n   t h e   t hr e e   s i de s   o f   s u c h   IP   c l o ud  t hr o ug h   a IP   g a t e w a y   l i n ke by   P o i n t - to - P o i n t   P r o t o c o l   P P P   T l i n a n t w o   s e r v e r s   c onn e c t e o ve r   a   c e n t ra l   s w i t c h   us i n g   100  B a s e T ,     a s   s h o w n   i F i gu r e   2.   T h e   n e t w o r t ra f f i c   s e r v e r   i s   c o n n e c t e by   100 B a s e T   E t h e rn e t   o n   t h e   o n e   s i de   of  t h e   Int e rn e t   P r o t o c o l   (IP c l o ud,   t h e   s e r v e r   c o n n e c t e t o   t h e   f i r e w a l l   w i t h   E t h e rn e t   w i r i ng  100B a s e T   a n c a n   b e   ut i l i z e by   m e a n s   o f   s o ur c e   a n d   de s t i na t i o n   t o   a l l   s e r v i c e s :   v i d e c o n fe r e n c i ng,   v o i c e   a ppl i c a t i o n s   i n   t h e   W L A N   802. 11 t hr o ug h o ut   t h e   s i m u l a t i o n.   F i gu r e   p r e s e n t s   t h e   b a s e l i n e   W i - F i   a pp l i c a t i o c o n f i gu r a t i o n;   t h e   h e a vy   a n l i g h t   v i de o   a s   w e l l   a s   P CM   vo i c e   w a s   us e i n   t h e   s c e n a r i o ,   a l s o ,   t h e   pr o f i l e   of  t h e   b a s e l i n e   W i - F i   c o n f i gur a t i o n   i s   c o n t a i n e d ,   w h e r e   t h e   a p pl i c a t i o n s   f o r   t ra n s m i s s i o n   o f   da t a   i t h e   s c e na r i o   a r e   e v a l ua t e d.   T h e   s ub n e t   o n e   i s   a   r e pr e s e n t a t i o n   o f   t h e   r e m o t e   b r a n c h   o ff i c e ,   w h i c h   i s   m a de   up  o a n   o ff i c e - L A N   w i t h   w o r ks t a t i o n s   t ha t   a r e   c o nn e c t e by   a   100B a s e T   l i n k .   T h e   o ff i c e   L A N   i s   c o nn e c t e t hr o ug h o ut     a   c o n t r o l l i ng  s w i t c h   by   m e a n s   o f   100  B a s e   T   E t h e rn e t   w i r i n t h a t   m i m i c s   a   r e a l - w o r l o f f i c e   e n v i r o nm e nt ,   w h i c h   w i t h   a   f a s t i n E t h e rn e t   L A N   s t a n d a r d .   A   c o n n e c t i o of   L A N   a n a n   IP   c l o ud  c a n   b e   e s t a b l i s h e b y     a n   IP   g a t e w a y .   T h e   us e   o f   100B a s e T   E t h e rn e t   w i r i ng  i s   e m pl o y e by   t h e   ga t e w a y   t o   c o nn e c t   t o   t h e   o ff i c e   L A N ,   w h i l e   a   s e r i a l   l i n o f   P o i n t - to - P o i n t   T ( 1. 54 4M b ps i s   us e i n   e s t a b l i s h i n a   ga t e w a y   a n t h e   IP   c l o ud   c o n n e c t i o n,   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   4 .           F i g u r e   2 .   S i m u l a t e w i r e   s e r v e r   w i t f o ur   s ub n e t s           F i gu r e   3 .   T h e   W i - F i   b a s e l i n e   a ppl i c a t i o c o n f i gura t i o n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 088 - 87 08   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :   2569   -   2 578   2574       F i gu r e   4 .   S ub n e t   (1)   80 2. 11 L A N       T h e   s ub n e t   t w o   i s   p o s i t i o n e o n   t h e   b o t h   s i de s   of   t h e   In t e rn e t   P r o t o c o l   c l o ud,   a nd  a   c o n n e c t i o n   i s   e s t a b l i s h e b e t w e e n   t h e   L A N   a n a n   o f f i c e   L A N   v i a   i t s   a c c e s s   po i n t   t hr o ug h   a   c e n t ra l   po i n t ,   w h i c h   m a ke s   us e   of   E t h e rn e t   w i r i n g   w i t h   a   s t a n d a r d   F a s t   E t h e rn e t   L A N .   T h e   f a s t   E t h e rn e t   L A N   ha s   a   W L A N   w h i c e xt e n ds   t o   a n   a r e a   w h e r e   c a b l i ng  i s   di f f i c ul t   o a a r e a   t ha t   r e qui r e s   a e s t h e t i c s   s uc a s   m e di a   o r   c o n f e r e n c e   r o o m s .   T h e   L A N   i s   c o n n e c t e t o   a n   I nt e rn e t   P r o t o c o l   IP   c l oud  by   a n   Int e rn e t   P r o t o c o l   ga t e w a y ,   w h i c h   us e s   100B a s e T   E t h e rn e t   w i r i n g ,   w hi l e   a   s e r i a l   l i n k   o f   1. 544M b ps   P o i n t - to - P o i n t   T i s   us e i n   e s t a b l i s h i ng  t h e   IP   ga t e w a y   w i t h   a IP   c l o ud  c o nn e c t i o n,   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   5 .           F i gu r e   5 .   S ub n e t   2   802 . 11g   W L A N       3. 2 .   F i b e r   o p ti c   Wi - Fi  s c e n a r i o   In   t hi s   s c e n a r i o ,   a l l   E t h e rn e t   c o m po n e n t s   w e r e   r e pl a c e us i n F ddi ,   w h i l e   F ddi   l i nk  w a s   us e i n   r e pl a c i n g   a l l   t h e   1 00b a s e T .       F ddi   g a t e w a y   us e t o   r e pl a c e   E t h e rn e t   g a t e w a y       F ddi f i r e w a l l   us e t o   r e pl a c e   E t h e rn e t   f i r e w a l l       F ddi 16   us e i r e pl a c i n g   E t h e rn e t   _s w i t c h16      100b a s e T   l i nk  r e p l a c e by   F ddi   l i n k     F ddi   s e r v e r   us e t o   r e pl a c e   t h e   E t h e rn e t   s e r v e   F i gu r e s   6 - s h o w   t h e   o ut c o m e s   of   t h e   f i b e r   n e t w o r ks .   F i na l l y ,   S ub n e t   t hr e e   r e p r e s e n t s   t h e   c o m b i n a t i o n   o bo t s ub n e t   ( 1)  a n d   s ub n e t   (2)   w i t h   t h e   s a m e   pa ra m e t e c o n f i gura t i o n s   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   9 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       F i be r   op t i c s   bas e s c he m e s   m o de l i ng   and   s i m u l at i on   of   Q oS   f or   W i - F i   s c e n ar i os   . ..  ( Suhad  H as an   R hai f )   2575       F i gu r e   6 .   S i m u l a t e f i b e r   s e r v e r ,   w i t m a n y   s ub n e t s           F i gu r e   7 .   W i F i   b a s e   f i b e r   su b n e t   1           F i gu r e   8 .   Wi - F i   b a s e   f i b e r   s ub n e t   2     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 088 - 87 08   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :   2569   -   2 578   2576       F i gu r e   9 .   Wi - F i   b a s e   f i b e r   s ub n e t   3       4.   O P N ET  S I M U LA TI O N   R ES U LTS   O P N E T   ha s   t h e   c a pa b i l i t y   of   pr o v i di n hi g h - r e s o l ut i o n   m o de l i ng,   s i m ul a t e d,   a n d   a na l y z i n o W L A N   n e t w o r ks   l i ke   t ra n s m i t t e r / r e c e i v e r ,   o v e r l a p/ i n t e r f e re n c e   a n a l l   p r o t o c o l s ,   w h i c i n c l ude   r o ut i n g ,   M A C,   h i g h e r   l a y e r   pr o t o c o l s   a n a pp l i c a t i o n s .   I n   a dd i t i o n,   i t   i s   a l s o   c a pa b l e   of   i n t e g r a t i ng  n o de   m ob i l i t y   a s   w e l l   a s   e s t a b l i s hi n a   r e l a t i o n s h i p   b e t w e e n   w i r e   l i n e   t r a n s po rt   n e t w o r ks   [11] .   I n   t h e   t w o   s c e n a ri o s ,   t h e   us e   of  t w o   a ppl i c a t i o n s   w a s   e m pl o y e i c o m pa r i ng  t h e   que ui n g   de l a y   a n n e t w o r l o a d.   T hi s   i s   e xpl a i n e us i ng  t i m e   de l a y   m e a s ur e m e n t s   f o r   bo t h   W i - F i   b a s e   l i n e   a n W i - F i   b a s e   f i b e r .   M o r e   s o ,   t h i s   w a s   us e i n   m e a s u ri n g   t h e   v o i c e - pa c ke t   e n t o   e n de l a y   fo r   b o t h   W i - F i   t y pe s   of  b a s e   l i n e   a nd  b a s e   f i b e r .   T h e   s i m u l a t i o n   o f   a l l   s c e n a r i o s   l a s t e f o r   35 s e c o n ds .     4. 1 .   Wi - F i   d e l a y   U p o n   t h e   pa c ke t   c o m i n t o   t h e   que ue ,   t h e   m e a s u r e m e n t   o f   t h e   a v e r a ge   que ui n de l a y   be gi n s   t i l l     t h e   m o m e n t   t h e   l a s t   b i t   o f   t h e   pa c ke t   i s   t ra n s m i t t e d.       4. 1 . 1.   En d   to   e n d   d e l ay   T h i s   de l a y   pr e m e di t a t e a s   t h e   a v e r a ge   c ha n ge   b e t w e e n   t h e   t r a n s m i s s i o n   t i m e   i n t e n de f o r   a n y   da t a   pa c ke t   w i t h   a   s o ur c e   e n t i t y   a n t h e   t i m e   o f   t h e   r e c e i v i n p a c ke t   w i t h   a   r e c e i v e r   e nt i t y ,   a f t e r   t ha t   a v e r a ge d   ov e r   t h e   t o t a l   r e c e i v e r   e n t i t i e s   n u m b e r .   T h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t s   f o r   de l a y   of   t h e   W i - F i   b a s e f i b e r   o pt i c   c o n n e c t i o n   i s   p r e s e n t e i n   F i gu r e   10 .   H e r e ,   a   n e t w o r c o n n e c t i o n   i s   e s t a b l i s h e a f t e r   1 00  s ,   a n a   s t a t e   of  s t a b i l i t y   i s   a c h i e v e by   t h e   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m   w i t h   a   m a xi m um   de l a y   of   0. 042  s e c o n a t   3 00  s .   E v e n   t h o ug h,   t h e   m e a s u r e m e n t   f o r   t h e   e n d - to - e n de l a y   of   t he   s i m ul a t i o n   o f   t h e   W i - F i   b a s e   l i n e   c o nn e c t i o i s   s h o w n   i n   F i gu r e   11 .   T h e   s i m ul a t i o n   r e s ul t s   s h o w   t h a t   n o   c o nn e c t i o n s   a r e   a v a i l a b l e   unt i l   100  s ,   w h e r e   a   n e t w o r c o nn e c t i o n   i s   e s t a b l i s h e d,   a nd  a   s t a t e   o f   s t a b i l i t y   i s   a c h i e v e b y   t h e   c o m m u n i c a t i o s y s t e m   w i t h   a   m a xi m u m   de l a y   of   0. 048  s e c o n i n   t h e   s e c o n 200 .   A   c o m pa r i s o n   b e t w e e n   t h e   t w o   m e a s ur e m e nt s   i s   s h o w n   i n   F i gu r e   12 ,   t h e   w i r e l e s s - de l a y   b a s e l i n e   c o nn e c t i o i s   c o m pa r e w i t h   t h e   w i r e l e s s - de l a y   b a s e f i be r   c o n n e c t i o n.   T h e   s i m u l a t i o n   r e s ul t s   s h o w   t h a t   t h e   b a s e l i n e   W i - F i   de l a y   a t   200  s   i s   0. 048  s ,   w h i l e   t h a t   of   t h e   W i - F i   b a s e   f i b e r   0. 035  s .   T hi s   i m p l i e s   t h a t   t h e   de l a y   fo r   b a s e l i n e   W i - F i   i s   gr e a t e r   t h a n   t h a t   o W i - Fi   b a s e   f i b e r .       4. 1 . 2.   Wi - F i   v o i c e - p a c k e t   d e l ay   F r o m   t h e   s i m u l a t i o n   r e s ul t   o f   t h e   v o i c e - pa c ke t   e n d - to - e n de l a y   fo r   W i - Fi   b a s e   f i be r   o pt i c ,   i t   c a n   b e   ob s e r ve t ha t   n o   c o n n e c t i o n   w a s   f o un unt i l   a t   11 0s e c s ,   w h e r e   t h e   n e t w o r c o nn e c t i o n   i s   e s t a b l i s h e d,   a nd    t h e   n e t w o r f r a m e w o r a c h i e v e s   a   s t a b l e   s t a t e   w i t h   a   m a xi m um   de l a y   of  10  pa c ke t s   of   300  s e c o n ds ,   a s   s h o w n   (r e l i n e i F i gu r e   12.   W hi l e ,   t h e   e n d - to - e n d   de l a y   fo r   W i - F i   b a s e   l i n e   i s   p r e s e nt e d.   N o   l i nk  w a s   f o un u n t i l   110  s ,   w h e r e   t h e   n e t w o r c o nn e c t i o n   i s   e s t a b l i s h e d,   a nd  a   s t e a d y   s t a t e   i s   r e a c h e by   t h e   c o m m u n i c a t i o n   s y s t e m   w i t h   a   m a xi m u m   de l a y   o f   pa c ke t   a t   t h e   200  s e c o n ds .   I n   F i gu r e   13 ,   t h e   e n d - to - e n de l a y   fo r   W i - F i   b a s e   l i n e   c o nn e c t i o n   v o i c e - pa c ke t   a n d   t h e   e n d - to - e n d   de l a y   fo r   W i - F i   b a s e   f i b e r   c o n n e c t i o n   a r e   c o m pa r e d.   B a s e o n   t h e   s i m u l a t i o n   r e s ul t s ,   a t   200  s e c o n ds   t h e   b a s e l i ne   W i - F i   h a v o i c e - pa c ke t   de l a y ,   w h i l e   t ha t   of   t h e   W i - F i   b a s e   f i be r   w a s   vo i c e - pa c ke t   de l a y .   It   i s   t h e re fo r e   c o n c l ude d   t ha t   t h e   v o i c e - pa c ke t   de l a y   of   t h e   b a s e   f i be r   W i - F i   i s   m o r e   t ha t ha t   o f   W i - F i   b a s e   l i n e .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int   J   E l e c   &   Co m E n g     IS S N :   2088 - 8708       F i be r   op t i c s   bas e s c he m e s   m o de l i ng   and   s i m u l at i on   of   Q oS   f or   W i - F i   s c e n ar i os   . ..  ( Suhad  H as an   R hai f )   2577         F i gu r e   10 .   w i r e l e s s - de l a y   b a s e f i be r   c o nn e c t i o n     F i gu r e   11 .   w i r e l e s s - de l a y   b a s e l i n e   c o nn e c t i o n                 F i gu r e   12 .   D e l a y   c o m pa r e s   b e t w e e n   W i - F i   b a s e   f i b e r   a n W i - F i   b a s e   l i n e     F i gu r e   13 .   v o i c e   de l a y   c o m pa ri n b e t w e e n   W i - F i   b a s e   f i b e r   a n d   W i - F i   b a s e   l i n e       5.   C O N C LU S I O N   Ide n t i fy i n t h o s e   b a s e s   a n p a ra m e t e r s   t ha t   ha b e e n   a f fe c t e t h e   Q ua l i t y   of   S e r v i c e   (Q o S o   t h e   a v e r a ge   E nd - to - E n D e l a y   a n v o i c e   pa c ke t   D e l a y   t hr o ugh   W i - F i   n e t w o r ks   a n b e t w e e n   W i - F i   b a s e   f i b e r   c o n n e c t i o n   a n b a s e   l i n e   c o n n e c t i o n   a r e   e xe c ut e ut i l i z i n t h e   O P N E T   s i m u l a t i o n   t o o l .   T h e   o pt i m i z a t i o n   o t h e   n e t w o r ks   fo r   b o t h   s c e n a ri o s   t o   a l l e v i a t e   t h e   Q o S   i m p a i rm e n t   a r e   di s c us s e d.   T h e   r e s ul t s   o f   a   c o m pa r i s o n   o t h e   b o t h   s c e n a ri o s   a r e   p r e s e nt e i F i gu r e s   1 a n 1 3.   T he   r e s ul t s   s h o w   t h e   r a t i o   o f   a v e r a ge   E n d - to - E n d   D e l a y   a n v o i c e -   pa c k e t   D e l a y   a s   a   s i m ul a t i o n   r u n   t i m e   f un c t i o n s   us e w i t h   t h i s   s t udy ,   t h e   de l a y   o t h e   b a s e   l i n e   W i - F i   i s   m o r e   t ha n   t ha t   o f   W i - F i   de l a y   b a s e   f i b e r .   T h e   vo i c e - pa c ke t   de l a y   of   b a s e   f i b e r   W i - F i   i s   m o r e   t h a t ha t   o f   W i - F i   b a s e   l i n e .       R EF ER EN C ES     [ 1]   Z a i n a T .   A l i s a ,   " E v a l ua t i ng   t he   P e r f o r m a nc e   o f   W i r e l e s s   N e t w o r k   us i ng   O P N E T   M o de l e r ,"   I n t e r nat i on al   J ou r na l   of   C om pu t e r   A p pl i c a t i on s ,   v o l .   6 2( 13 ) ,   J a n .   201 3.   [ 2]   A dna H   A ,   " P e r f o r m a nc e   E v a l ua t i o o f   W i - F i   P hy s i c a l   L a y e r   B a s e Q o S   S y s t e m s   o F i b e r   U s i ng   O P N E T   M o de l e r ,"   I nt e r n at i ona l   J o ur na l   o f   S of t   C om pu t i ng  and   E ng i ne e r i n ( I J SC E ) v o l .   5( 3 ) ,   201 5.   [ 3]   P .   T r i m i nt z i o s a nd  G .   G e o r g i o u,   " W i F i   a nd   W i M A X   S e c ur e   D e pl o y m e nt s , "   J ou r na l   o f   C om pu t e r   S y s t e m s ,   N e t w or k s ,   and   C om m u ni c at i on s ,   A r t i c l e   I D   423281 ,   v ol .   20 10 ,   2 01 0 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            IS S N :   2 088 - 87 08   Int   J   E l e c   &   Co m E n g ,   V o l .   10 ,   N o .   3 J u n e   2 020   :   2569   -   2 578   2578   [ 4]   A dna H .   A l i ,   A l i   N .   A ,   a n M a a H .   H ,   " P e r f o r m a nc e   E v a l ua t i o o f   I E E E 802. 11g   W L A N s   U s i ng   O P N E T   M o de l e r , "   A m e r i c an   J o ur n al   o f   E ngi ne e r i ng   R e s e ar c h   ( A J E R ) v o l .   2 ( 12 ) ,   p p.   09 - 15 .   201 3   [ 5]   L . M . S . C .   o f   t he   I E E E   C o m put e r   S o c i e t y ,   " W i r e l e s s   L A N   M e di u m   A c c e s s   C o nt r o l   ( M A C )   a nd  P hy s i c a l   L a y e r   ( P H Y )   s pe c i f i c a t i o ns :   H i g he r - S pe e P hy s i c a l   l a y e r   E xt e n s i o i t h e   2. G H z   B a nd , "   A N SI / I E E E   St anda r 80 2. 1 1 - 1999T M ,   1 999 .   [ 6]   K r i t i k a ,   N   a nd  N a m a r t a ,   " P e r f o r m a nc e   E v a l ua t i o o f   802. 11  W L A N   S c e na r i o s   i O P N E T   M o de l e r ,"   I n t e r na t i ona l   J our nal   o f   C om pu t e r   A p pl i c a t i on s ,   M a y   2011.     [ 7]   A dna H .   A l i   a nd   F a r ho o d,   A . D ,   " D e s i g a nd   P e r f o r m a nc e   A na l y s i s   o f   t he   W D M   S c he m e s   f o r   R a d i o   o v e r   F i b e r   S y s t e m   w i t D i f f e r e n t   F i b e r   P r o pa g a t i o L o s s e s ,"   F i be r s v o l .   7 ,   pp .   19,   2 019 .   [ 8]   H .   Z hu ,   M .   L i ,   I .   C hl a m t a c   a nd   B .   P r a bha ka r a n ,   " A   s ur v e y   of   qua l i t y   o f   s e r v i c e   i I E E E   802. 11  ne t w o r k s , "   I E E E   W i r e l e s s   C om m un i c a t i ons ,   200 4.   [ 9]   G a r i m a   M a l i k   a nd   A j i t   S i ng h,   " P e r f o r m a nc e   E v a l u a t i o o f   W i F i   a nd  W i M a x   U s i ng   O pne t , "   I n t e r nat i o nal   J o ur na l   of   A dv a nc e R e s e ar c i n   C om p ut e r   Sc i e nc e   and   S of t w ar e   E ng i ne e r i ng ,   v o l .   3 ( 6 ) ,   J un .   2 013 .     [ 10]   M o ha m m e d,   H . A . ;   A l i   a nd  A dna H ,   " E f f e c t   o f   s o m e   s e c ur i t y   m e c ha ni s m s   o f   t he   Q o s   V oI P   a ppl i c a t i o us i ng   O P N E T , "   I nt .   J .   C ur r .   E ng .   T e c hno l ,   v o l .   3 ( 5 ) p p.   16 26 1 630 ,   201 3.   [ 11]   L .   D a s   D ho m e j a ,   S ha z i a   A bba s i ,   A s a A l i   S ha i k h1  a nd  Y .   A .   M a l ka ni ,   " P e r f o r m a nc e   A na l y s i s   of   W l a S t a n da r ds   f o r   V i de o   C o nf e r e nc i ng   A ppl i c a t i o ns , "   I n t e r nat i o nal   J ou r na l   o f   W i r e l e s s   &   M ob i l e   N e t w or k s   ( I J W M N ) ,   v o l .   3 ( 6 ) ,   D e c .   20 11 .   [ 12]   A dna H .   A l i ,   " S i m u l t a ne o us   M e a s ur e m e n t s   f o r   T una bl e   L a s e r   S o ur c e   L i ne w i d t h   w i t h   H o m o d y ne   D e t e c t i o n , C om put e r   and   I nf or m a t i on   Sc i e nc e ,   v o l .   4( 4 ) ,   J u l .   20 11 .   [ 13]   E l da P e r a hi a   a n M i c he l l e   X .   G o ng ,   " G i g a bi t   W i r e l e s s   L A N s :   a o v e r v i e w   o f   I E E E   802. 11a c   a nd  8 02 . 11a d ,"   I n t e l   C or po r at i on ,   J a n .   2 011 .   [ 14]   H us s e i n ,   A,   A dna n,   H .   A l i ,   a nd  H a w r a a ,   J ,   " T he   A f f e c t s   o f   D i f f e r e n t   Q ue ui ng   A l go r i t hm s   w i t hi t he   R o ut e r   o n   Qo S   V oI P   a ppl i c a t i o U s i ng   O P N E T , "   I n t e r na t i o nal   J our nal   o f   C om put e r   N e t w or k s   &   C om m uni c at i on s   ( I J C N C ) v o l .   5( 1 ) ,   p p.   11 7 - 124 ,   2 013 .   [ 15]   M .   M .   K a r e e m ,   M .   I s m a i l ,   M .   A .   A l t a h r a w i ,   N .   A r s a d ,   M .   F .   M a n s o r ,   a nd   A .   H .   A l i ,   " G r i B a s e C l us t e r i ng   T e c hni qu e   i W i r e l e s s   S e n s o r   N e t w o r us i ng   H i e r a r c hi c a l   R o ut i ng   P r o t o c o l , "   i 20 18  I E E E   4 t I nt e r n at i on al   Sy m pos i um   on   T e l e c om m un i c at i on   T e c hno l o gi e s   ( I ST T ) ,   pp .   1 - 5,   20 18.   [ 16]   A l i   A .   A bdul r a z z a a nd   A dna n   H .   A l i ,   " E f f i c i e nc y   P e r f o r m a nc e s   o f   T w o   M P P T   A l g o r i t hm s   f o r   P V   S y s t e m   w i t h   D i f f e r e n t   S o l a r   P a ne l s   I r r a d i a nc e s ,"   I nt e r n at i on al   J ou r na l   of   P ow e r   E l e c t r on i c s   an D r i v e   S y s t e m   ( I J P E D S)   v o l .   9( 4 ) ,   p p.   17 55 - 1764 ,   D e c .   201 8.     [ 17]   S a m i r   A .   L a f t a ,   A kt ha m   H .   A l i ,   M a r w a M .   K a r e e m ,   Y a s s e r   A .   H us s e i n ,   a n A dna H .   A l i ,   " P e r f o r m a nc e   s i m u l a t i o o f   br o a dba nd  m u l t i m e d i a   w i r e l e s s   n e t w o r k s   s i m u l a t i o ba s e o O P N E T ,"   I J E E C S ,   v o l .   1 7( 2 )   pp.   10 05 - 1013 ,   F e b .   202 0.   [ 18]   A l i   A .   A bdul r a z z a a nd   A dna n   H .   A l i ,   " P e r f o r m a nc e   I n v e s t i g a t i o o f   G r i C o nne c t e P ho t o vo l t a i c   S y s t e m   M o de l l i ng   B a s e o M A T L A B   S i m ul a t i o n ,"   I n t e r na t i o na l   J our nal   of   E l e c t r i c a l   and   C om pu t e r   E ngi ne e r i ng   ( I J E C E ) ,   v o l .   8 ( 6) ,   2018 .     [ 19]   A dna H .   A l i ,   H a y de r   J .   A l ha m da ne ,   a nd   B e g a r e S .   H a s s e n ,   " D e s i g a na l y s i s   a nd  pe r f o r m a nc e   e v a l ua t i o o f     t he   W D M   i n t e g r a t i o w i t h   C O - O F D M   s y s t e m   f o r   r a d i o   o v e r   f i be r   s y s t e m ,"   I ndo ne s i an   J o ur n al   of   E l e c t r i c a l   E ngi ne e r i n and   C om pu t e r   Sc i e nc e ,   v o l .   15( 2 ) ,   pp .   8 70 - 878 ,   A ug .   2019.   [ 20]   M .   A .   S a a d,   M us t a f a   S .   T . ,   M .   H .   A l i ,   M .   M .   H a s h i m ,   M .   B i n   I s m a i l ,   a nd   A dna H .   A l i ,   " S p e c t r um   s e ns i ng   a nd   e ne r g y   de t e c t i o i c og ni t i v e   ne t w o r ks ,"   I ndo ne s i a J our na l   of   E l e c t r i c al   E ng i ne e r i ng  a nd  C om pu t e r   Sc i e nc e   v o l .   17( 1 ) ,   pp .   4 65 - 472 ,   J a n .   202 0.   [ 21]   A hm e J .   A bi d ,   F a w z i   M .   A l - N a i m a ,   a n A dna H .   A l i ,   " C o m pr e h e ns i v e   M o de l i ng   o f   P ho t ovo l t a i c   A r r a y   ba s e o P r o t e u s   S o f t w a r e , "   I nt e r na t i ona l   J ou r na l   of   A p pl i e E n gi ne e r i n R e s e ar c h ,   v o l .   13 ( 6 ) ,   M a y   2018.   [ 22]   A dna H .   A l i   a nd  A hm e R .   A j e l ,   " O P N E T   S c e na r i o s   o f   W i F i   a nd  W I M A X   N e t w o r ks   P e r f o r m a nc e   A na l y s i s ,"   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   I nno v a t i v e   T e c hno l og y   and   E x p l o r i n E ng i ne e r i ng  ( I J I T E E ) ,   v o l .   6( 4 ) ,   S e p .   2 016 .   [ 23]   A dna H .   A l i ,   H a e e de r   M .   N o m a n,   a nd   H a s s a S .   H a m a d ,   " A na l y t i c a l   E xe c u t i o o f   D y na m i c   R o ut i ng   P r o t o c o l s   f o r   V i de o   C o nf e r e nc i ng   A ppl i c a t i o ns   B a s e d   o O P N E T   M o de l e r , "   T he   I n t e r nat i on al   J o ur n al   O f   E ng i ne e r i ng   A nd   Sc i e nc e   ( I J E S) ,   v o l .   6 ( 3 ) ,   pp .   49 - 56 ,   2017 .   [ 24]   A l i ,   A . H   a nd  A bdul - W a hi d ,   S . N ,   " A na l y s i s   o f   s e l f - ho m o d y ne   a nd  de l a y e s e l f - he t e r o dy ne   de t e c t i o ns   f o r   t una b l e   l a s e r   s o ur c e   l i ne w i d t h   m e a s ur e m e n t s , "   I O SR   J .   E n g ,   v o l .   2( 1 0) ,   pp.   1 - 6 ,   2012 .   [ 25]   O P N E T   T e c hno l o g i e s " O P N E T   W O R K   2007  pr o c e e di ng s , "   20 07.   [ O nl i ne ]   A v a i l a b l e :   ht t p: / / w w w . o pne t . c o m   / o pne t w o r k2 007 .           Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.