Лекция 3 - Управление доступом к среде
.pdf
Окно конкуренции
• AIFS - Arbitration
InterFrame Space
• SIFS - Short
InterFrame Spacing
•Окно конкуренции (Cw - Contention Window) – интервал времени, в котором абоненты соревнуются за право передачи данных.
•Для AIFS:
–максимальная ширина окна конкуренции Cwmax = 1023 slot time;
–минимальная ширина окна конкуренции Cwmin = 15 slot time.
–slot time = 9 мкс (IEEE 802.11n) –
11
Пропускная способность
Влияние накладных расходов на производительность сети для IEEE 802.11ac
Источник: IEEE 802.11-15/0351r2
Количество STA
С увеличением количества клиентов увеличивается количество запросов на передачу, что ведет к увеличению backoff и окон конкуренции.
Таким образом, каждая STA проводит все больше времени в режиме ожидания.
12
3.Проблема скрытых узлов
•Скрытые узлы: из-за наличия естественных препятствий возможна ситуация, когда два узла сети не могут «слышать» друг друга напрямую.
•DCF опционально предусматривает возможность использования алгоритма RTS/CTS:
–Каждый узел сети перед тем как послать данные, отправляет короткое сообщение RTS (Ready To Send): содержит информацию о продолжительности предстоящей передачи и об адресате, доступное всем узлам в сети, если они не скрыты от отправителя.
–Приемная станция, получив RTS, отвечает посылкой сигнала CTS (Clear To Send) - готовность станции к приему информации.
–Передающая станция посылает пакет данных.
–Приемная станция должна передать кадр ACK, подтверждающий безошибочный прием.
13
ПРИМЕР:
1.Узел A пытается передать данные узлу B: он посылает сигнал RTS, который получает также узел C, но не получает узел D.
2.Узел C, получив данный сигнал, блокируется, то есть приостанавливает попытки передавать сигнал до момента окончания передачи между узлами A и
B.
3.Узел B в ответ на полученный сигнал RTS посылает кадр CTS, который получают узлы A и D.
4.Узел D, получив данный сигнал, также блокируется на время передачи между узлами A и B.
14
Ложные блокировки:
1.Узел B пытается передать данные узлу A, посылая ему кадр RTS.
2.Поскольку этот кадр получает также и узел C, то он блокируется на время передачи между узлами A и B.
3.Узел D, пытаясь передать данные узлу C, посылает кадр RTS, но поскольку узел C заблокирован, то он не получает ответа и начинает процедуру обратного отсчета с увеличенным размером окна.
4.Кадр RTS, посланный узлом D, получает и узел E, который, ложно предполагая, что за этим последует сеанс передачи данных от узла D к узлу С, блокируется.
5.Это ложная блокировка, поскольку реально между узлами D и C передачи нет.
6.Если узел F попытается передать данные ложно заблокированному узлу E и пошлет свой кадр RTS, то он ложно заблокирует узел G.
15
Отбрасывание связи AP – AP |
Отбрасывание связи STA – AP |
Эффект взаимной блокировки
16
4. Функция централизованной координации PCF
•Один из узлов сети (точка доступа) является центральным и
называется центром координации (Point Coordinator, PC): полностью исключает конкурирующий доступ к среде и делает невозможным возникновение коллизий, а для чувствительных к задержкам приложений гарантирует приоритетный доступ к среде.
•На центр координации возлагается задача управления коллективным доступом всех остальных узлов сети к среде передачи данных на основе алгоритма опроса или исходя из приоритетов узлов сети.
•Таким образом, центр координации опрашивает все узлы сети, внесенные в его список, и на основании этого опроса организует передачу данных между всеми узлами сети.
•PCF может использоваться для организации приоритетного доступа к среде передачи данных.
17
Типы кадров режима PCF:
•DATA — кадр данных;
•CF_ACK — кадр подтверждения;
•CF_POLL — кадр опроса;
•DATA+CF_ACK — комбинированный кадр данных и подтверждения;
•DATA+CF_POLL — комбинированный кадр данных и опроса;
•DATA+CF_ACK+CF_POLL — комбинированный кадр данных, подтверждения и опроса;
•CF_ACK+CF_POLL — комбинированный кадр подтверждения и опроса
18
Чередование периодов конкуренции
•Свободный от конкуренции период (CFP) – период выполнения PCF: право на передачу предоставляется станции точкой доступа в рамках BSS без состязания.
•Период конкуренции (CP) – период времени за пределами CFP. Если в BSS отсутствует точка доступа, то это
период времен работы BSS.
В
е
а
с
o n
DCF
PCF
Data
В
е
а
с
o n
DCF
PCF
CFP |
CP |
19
Расширенная функция распределенной координации 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.
20