10.5. Работа в режиме сосуществования фаз (pco)
Режим сосуществования фаз (PCO) – это необязательный режим работы BSS с чередующимися фазами работы на ширине 40 и 20 МГц, которые контролирует АР. РСО позволяет работать 20\40 МГц BSS, когда рядом есть 20 МГц BSS и на первичном, и вторичном каналах, которые составляют полосу 40 МГц. В действительности, из-за высоких энергозатрат и возможной потери связи в реальном времени при работе в PCO данный режим можно использовать только, если невозможно 40 МГц канал без траффика с соседних BSS на всей паре 20 МГц каналов. Потеря связи в реальном времени происходит, потому что 20 МГц станции не могут передавать данные во время достаточно долгих фаз работы на 40 МГц. Также, если соседние 20 МГц BSS сильно загружены, тогда с точки зрения общей производительности сети гораздо эффективнее работать только на 20 МГц.
Рисунок 10.6. Фазы передачи данных при работе в режиме PCO на 20 МГц и 40 МГц.
Если АР поддерживает работу в РСО, BSS также поддерживает работу в этом режиме, а его рабочей полосой становится 20\40 МГц. Если станция не поддерживает работу в режиме РСО, то она может подключаться к BSS как к любому BSS с шириной канала 20\40 МГц.
АР с поддержкой работы в РСО выставляет значение поля РСО в расширенных характеристиках высокоскоростной станции на 1.
10.5.1. Основные операции
АР в режиме РСО переходит между фазами работы на 20 МГц и 40 МГц в последовательности, изображенной на рисунке 10.6. Чтобы перейти к фазе работы на 40 МГц, АР отправляет маячковый сигнал или управляющий кадр установки фазы РСО по первичному каналу и использует это оповещение, чтобы установить NAV всех 20 МГц и 20\40 МГц станций, работающих на этом канале. Затем АР ожидает, когда освободиться вторичный канал. Если вторичный канал занят слишком долго, АР может отменить переход к фазе работы на 40 МГц, послав другой управляющий кадр установки фазы РСО.
Если же вторичный канал освободился, АР передает кадр Готов к передаче для себя (СTS-to-self) и на первичном, и на вторичном каналах, используя режим дублирования каналов для низкоскоростных станций (non-HT duplicate mode) (при работе в этом режиме АР посылает одновременно по обеим половинам 40 МГц канала информацию о том, какой период времени она будет занимать канал).
CTS-to-self выставляет NAV всех станций на обоих 20 МГц каналах таким образом, чтобы покрыть всю ожидаемую длительность фазы работы на 40 МГц. Наконец, АР посылает управляющий кадр конца периода, свободного от конкуренции (СF-End), в PPDU для высокоскоростных станций с шириной канала 40 МГц, чтобы перезагрузить NAV станций, которые могут работать на 40 МГц. Тогда 40 МГц станции снова начинают конкурировать за доступ к каналам
АР может увеличить длительность фазы работы на 40 МГц, передав служебный кадр установки фазы РСО в PPDU в режиме non-HT duplicate. Затем она посылает кадр СF-End, который содержится в PPDU для 40 МГц высокоскоростных станций. Служебный кадр установки фазы РСО задаст NAV на всех станциях, а кадр СF-End перезагрузит NAV на 40 МГц станциях, чтобы они снова соревновались за доступ к каналам.
В какой-либо момент времени АР в режиме РСО начинает переход к работе на 20 МГц, послав служебный кадр установки фазы РСО в PPDU для 40 МГц высокоскоростных станций, чтобы получить приоритетный доступ к каналам. Затем она посылает PPDU в режиме non-HT duplicate , в котором содержится кадр CTS-to-self. Он перезагружает NAV всех 20 МГц станций, что позволяет возобновить работу на 20 МГц.
Во время фазы работы на 40 МГц в режиме РСО 20\40 МГц станция передает кадры данных, используя PPDU для 40 МГц высокоскоростных станций, а также управляющие кадры, в режиме non-HT duplicate и в формате PPDU для 40 МГц высокоскоростных станций, кроме любых кадров СF-End, которые можно посылать только в PPDU для 40 МГц высокоскоростных станций.
10.5.2. Снижение возможности потери связи в реальном времени
Чтобы уменьшить задержку доступа к каналам, которая часто происходит с 20 МГц станциями из-за фазы работы на 40 МГц в режиме РСО, у АР есть служебная переменная, равная dot11PCO40MaxDuration, которая показывает максимальную продолжительность фазы работы на 40 Мгц. Аналогично, dot11PCO20MaxDuration показывает максимально возможную продолжительность фазы работы на 20 МГц.
Также минимальная продолжительность фазы работы на 40 и 20 МГц указана в dot11PCO40MinDuration и dot11PCO20MinDuration соответственно, чтобы АР в режиме РСО могла обеспечить достаточно времени станции для передачи кадров.
10.6. Защита
Для защиты данных, которые передают высокоскоростные станции, а также некоторых последовательностей, нужен механизм, который обезопасит работу от станций, которые не могут распознавать некоторые форматы, а значит, и правильно соблюдать очередь доступа к каналам. Однако механизмы защиты значительно перегружают работу, так что делаются все попытки использовать их только в случае необходимости. Как и с предыдущими версиями стандарта 802.11, ожидается, что оборудование для первых сетей версии стандарта 802.11n будет разнородным и будет состоять как из уже существующих устройств, так и оборудования, разработанного для этой версией стандарта. Сложности могут появиться в связи с тем, что версия стандарта 802.11n включает в себя много дополнительных функций, и не все из них на первых порах будут поддерживаться аппаратным обеспечением. В дальнейшем ожидается, что дополнительные функции будут поддерживаться в большем объеме, так как появится больше устройств с их поддержкой. А пока сети для новой версии стандарта остаются разнородными, то им будет требоваться механизм защиты, но с развитием оборудования и его унификацией он будет становиться все менее востребованным.
Описанный здесь механизм гарантирует, что потенциальный источник помех уступит канал на известный период времени, чтобы высокоскоростная станция имела возможность завершить последовательность отправки кадров. Существует много механизмов, которые выполняют данную функцию. Некоторые из них зависят от характеристик оборудования, напрямую задействованных в обмене данными, другие от характеристик сторонних приборов, а некоторые от характеристик устройства, от которого нужно обеспечить защиту.