Экзамен / 27

27. Wi-Fi Multimedia (WMM) – IEEE 802.11е. Фрагментация кадров. Функция оптимизации производительности band steering.

WMM 802.11e вносит изменения в MAC-уровень:

– улучшенное распределение функций координации (EDCF) – расширение DCF (Distributed Coordination Function), разделяющего беспроводный ресурс между станциями;

– функция гибридной координации (HCF) – расширение опционального режима PCF (Point Coordination Function), позволяющего централизовано реализовывать координацию станций.

Задает 4 класса трафика: категории доступа AC (access category)

В оригинальном MAC-уровне

DCF

Базовый 802.11 MAC уровень использует Distributed Coordination Function (DCF), чтобы разделить эфир между множеством станций. Это создаёт несколько ограничений:

• при одновременном взаимодействии большого количества станций происходит множество коллизий, которые снижают общую доступную ширину канала.

• нет разделения на трафик по приоритету.

• если станция «выигрывает» доступ к эфиру, она может занимать его столько, сколько ей нужно. И если эта станция имеет низкую пропускную способность (например, 1 Mbit/s), то ей понадобится продолжительное время для передачи данных, и все остальные станции будут страдать от этого.

• и самое важное — это отсутствие гарантий QoS.

В WMM 802.11e

EDCF

Механизм EDCF подобен механизму DCF, но для того, чтобы гарантировать приоритетный доступ различного типа приложениям к среде передачи данных, вводятся некоторые изменения, касающиеся размера CW-окна и промежутка ожидания. В среднем, станция с трафиком более высокого приоритета ждёт немного меньше перед отправкой пакета, чем станция с трафиком меньшего приоритета.

В оригинальном MAC-уровне

PCF

Оригинальный 802.11 MAC определяет также другую функцию координации, названную Point Coordination Function (PCF), она доступна только в режиме «инфраструктуры», в котором станции соединены с сетью через Точку Доступа (Access Point — AP). Этот режим опционален и очень немногие AP и WiFi адаптеры реализуют его. AP посылает «сигнальные» фреймы через постоянные промежутки времени (обычно 0.1 секунды). Между этими фреймами, PCF определяет два периода: Contention Free Period (CFP) и Contention Period (CP). В CP просто используется DCF. А в CFP AP посылает Contention Free — Poll (CF-Poll) пакеты каждой станции по одному за раз, чтобы дать им право посылать пакеты. AP является координатором. Это позволяет лучше управлять QoS. К несчастью, PCF имеет ограниченную поддержку и некоторые ограничения (например, она не определяет классы трафика).

В WMM 802.11e

HPF

Режим гибридной функции координации (Hybrid Coordination Function, HCF) является развитием централизованной функции координации PCF:

– Точка доступа является центром координации (HC) и управляет коллективным доступом всех узлов сети к среде передачи данных, для чего опрашивает все узлы сети, внесенные в ее список, и на основании этого опроса организует передачу данных между всеми узлами сети.

– В сетях с механизмом HCF в течение определенного промежутка времени CFP реализуется механизм бесконкурентного доступа, когда доступ к среде контролируется точкой доступа, затем следует промежуток конкурентного доступа CP с механизмом EDCF. Чередующиеся режимы бесконкурентного и конкурентного доступа образуют суперфрейм.

– Чтобы точка доступа имела бы самый высокий приоритет по доступу к среде, промежуток ожидания для точки доступа (PIFS) меньше, чем для всех остальных узлов сети.

– Точка доступа также может получать внеочередной доступ к среде, образуя периоды CAP

– CAP используются точкой доступа для опроса узлов сети.

Фрагментация кадров

Фрагментация (fragmentation) - функция подуровня MAC, выполняющая разбиение исходного кадра на фрагменты для повышения надежности передачи

Размер фрагмента задается администратором в ручном режиме.

Широковещательные кадры фрагментации не подлежат.

Функция оптимизации производительности band steering.

• band steering определяет среди ассоциирующихся с точкой доступа двухдиапазонных клиентов и подключает их в диапазоне 5 ГГц.

• Поддерживается только двухдиапазонными точками доступа.

• Не стандартизирована.

• Процесс подключения к точке доступа находится исключительно на стороне клиента

Балансировка нагрузки в band steering

Используется, если наблюдается перегрузка при переполнении приемных буферов устройств в любом из поддерживаемых частотных диапазонов. Производится:

• с помощью ограничения количества клиентов, подключаемых к точке доступа

• на основе данных об использовании полосы пропускания канала

При балансировке по клиентам не учитывается интерференция!