10.6.1. Защита от станций версии стандарта 802.11b

В том, что новым форматам кадров и их последовательностям нужна защита, для стандарта 802.11 нет ничего нового. Когда в версии стандарта 802.11g появился расширенный физический уровень (ERP) для ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM) в промышленном, научном и медицинском диапазоне 2.4 ГГц, потребовался механизм защиты в этом диапазоне от широко распространенных в то время устройств версии 802.11b c расширением спектра методом прямой последовательности и кодированием с использованием дополняющих кодов ( DSSS/CCK). Существовало два механизма для защиты OFDM передач: обмен запросами\подтверждениями готовности (RTS/CTS) и передача данных с меньшей нагрузкой на сеть CTS-to-Self. Оба механизма используют кадры, совместимые с предыдущими версиями стандарта, чтобы установить на станциях старых стандартов NAV для защиты OFDM передач.

Так как оба механизма влекут за собой дополнительную нагрузку на сеть, их стоит использовать только в присутствии станций версии 802.11b. Чтобы включить защиту, АР ставит бит использования защиты в свойствах ERP сигнальных кадров и кадров пробного запроса. АР использует такой бит, если хотя бы одна станция версии 802.11b подключена к BSS. Она также может использовать его, хотя это не обязательное условие, если такая станция есть на соседнем BSS. Станции, подключенные к BSS, видя этот бит, начинают последовательность, содержащую OFDM кадры, которые они отправляют с помощью обмена запросами\подтверждениями готовности формата DSSS/CCK или с помощью передачи CTS-to-Self.

Эти механизмы защиты используют высокоскоростные BSS. Если высокоскоростная станция видит, что бит использования защиты в свойствах ERP равен 1, она должна защищать OFDM последовательности, как высокоскоростные, так и обычные с помощью обмена запросами\подтверждениями готовности формата DSSS/CCK или с помощью передачи CTS-to-Self. Если последовательность осуществляется высокоскоростной станцией на 40 МГц, обмен запросами\подтверждениями готовности или передача CTS-to-Self происходит на первичном канале.

Механизмы RTS\CTS и CTS-to-Self более подробно рассмотрены ниже.

10.6.2. Защита от станций версии стандарта 802.11g или 802.11a

Высокоскоростная передача данных уже изначально защищена от станций версии 802.11g и низкоскоростных станций версии 802.11а посредством смешанного формата кадров для высокоскоростных передач. Кадры такого формата включают в себя совместимую с более старыми станциями преамбулу, которая помогает им не создавать помехи во время передачи кадра.

Однако, низкоскоростные и даже некоторые высокоскоростные станции не могут правильно обрабатывать сигналы других высокоскоростных станций. В частности, они не могут работать с высокоскоростным форматом передачи данных Greenfield PPDU. Также определенные низкоскоростные станции не могут правильно расшифровывать краткие последовательности, в которых используется более короткие интервалы RIFS между кадрами. В таком случае, нужны дополнительные защитные механизмы.

Существует гораздо больше способов защиты от станций версии 802.11g и низкоскоростных станций версии 802.11а высокоскоростного формата передачи Greenfield и кратких передач с RIFS, чем от станций версии 802.11b.

Такими защитными механизмами являются:

• RTS/CTS

• CTS-to-Self

• Низкоскоростной или смешанный высокоскоростной формат PPDU, который требует в ответ PPDU низкоскоростного формата

• Защита TXOP сигнальным полем для низкоскоростных станций (L-SIG)

Эти механизмы обеспечивают защиту с разной степенью эффективности и нагрузки на сеть. Они подробнее рассмотрены в данном разделе ниже. Но сначала нужно определить условия, при которых краткие передачи с RIFS и передачи данных формата Greenfield требуют защиты.

10.6.3. Защита от низкоскоростных OBSS

АР может отметить присутствие низкоскоростной OBSS STA в свойствах высокоскоростной станции, если она засечет низкоскоростную станцию, не являющуюся частью BSS, на первичном или вторичном каналах. Считывая информацию о присутствии OBSS, станции-члены BSS могут при необходимости использовать защитные механизмы, чтобы уберечь последовательности, которые посторонняя низкоскоростная станция не может правильно обработать.

10.6.4.Защита кратких передач с RIFS

Некоторые станции предыдущих версий не могут принимать краткие последовательности, в которых используется RIFS. Такие станции разработаны для того, чтобы принимать кадры хотя бы с интервалом SIFS, и не могут подстроить свои цепи обнаружения так, чтобы за время меньше, чем SIFS после принятого кадра, обнаружить следующий. Если станция не может обнаружить кадр, следовательно, она неправильно рассчитает длительность передачи кадра и может начать передачу данных до окончания его передачи, создавая помехи.

АР может запретить станциям-членам BSS использовать RIFS в своих последовательностях, если выставит подполе режима RIFS в свойствах высокоскоростной станции на 0. Станции смогут использовать краткие последовательности с RIFS только, если это поле будет выставлено на 1.

Если краткие последовательности с RIFS разрешены, тогда станции могут защищать свои последовательности при необходимости от присутствующей станции предыдущих версий. Из-за высокой нагрузки на сеть при использовании такой защиты станции с большей вероятностью будут использовать SIFS, чем RIFS, если только защита не требуется по другим причинами. Станции получают информацию о присутствии низкоскоростной станции, когда подполе защиты высокоскоростных передач в свойствах высокоскоростной станции выставлено на 1( присутствуют высокоскоростные станции-члены BSS, низкоскоростные станции, которые не являются членами BSS) или на 3 (присутствует низкоскоростная станция, которая является членом BSS).