Сеть с базовым набором услуг(Basic Service, Set, BSS) Ad-hoc – сеть

А) Сеть образуется отдельными станция­ми, базовая станция отсутствует, узлы взаимодействуют друг с другом непосредственно (рис. 14.10). Для того чтобы войти в BSS-сеть, станция должна выполнить процедуру присо­единения.

BSS-сети не являются традиционными сотами в отношении зон покрытия, они могут находиться друг от друга на значительном расстоянии, а могут частично или полностью перекрываться — стандарт 802.11 оставляет здесь свободу для проектировщика сети. Все узлы в одной BSS сети должны иметь один BSS ID - номер сети.

2. Сеть с расширенным набором услуг (Extended Service Set, ESS) состоит из нескольких BSS-сетей, объединенных распределенной средой;

ESS-сеть обеспечивает станциям мобильность — они могут переходить из одной BSS-сетй в другую. ESS-сеть может также взаимодействовать с проводной локальной сетью. Для этого в распределенной системе должен присутствовать портал.

А) Сеть с точкой доступа (Access Point, АР).

В сетях, обладающих инфраструктурой, некоторые станции сети являются базо­выми, или, в терминологии 802.11, точками доступа - АР. Стан­ция, которая выполняет функции АР, является членом какой-нибудь BSS-сети (рис. 14.11). Все станции такой сети выполняют передачу через централизованное управление АР.

Б) Все базовые станции АР сети связаны между собой с помощью распре­деленной системы (Distribution System, DS), в качестве которой может исполь­зоваться радио- или инфракрасные волны или проводные каналы.

Точки доступа вместе с распределенной системой поддерживают службу рас­пределенной системы (Distribution System Service, DSS). Задачей DSS является передача пакетов между станциями, принадлежащих разным BSS-сетям (сразными BSS ID). В этом случае они передают кадр своей точке доступа (например в BSS 1), которая через DS передает его другой точке доступа (в BSS 2), а та передает станции назначения.

Медоды доступа к разделяемой среде

В сетях 802.11 уровень MAC обеспечивает два режима доступа к разделяемой среде: распределенный режим DCF (Distributed Coordination Function)

централизованный режим PCF (Point Coordination Function).

Распределенный режим доступа DCF

В этом режиме реализуется хорошо известный нам метод CSMA/CA. Вместо прямого распознавания коллизий по мето­ду CSMA/CD, здесь используется их косвенное выявление. Для этого каждый переданный кадр должен подтверждаться кадром положительной квитанции, по­сылаемым станцией назначения. Если же по истечении оговоренного тайм-аута квитанция не поступает, станция-отправитель считает, что произошла коллизия.

Режим доступа DCF требует синхронизации станций. В спецификации 802.11 эта проблема решается достаточно элегантно — временные интервалы начинают отсчитываться от момента окончания передачи очередного кадра.

Станция, которая хочет передать кадр, обязана предварительно прослушать сре­ду. Как только она фиксирует окончание передачи кадра, она обязана отсчитать интервал времени, равный межкадровому интервалу (IFS). Если после истече­ния IFS среда все еще свободна, то начинается отсчет слотов фиксированной дли­тельности. Кадр можно начать передавать только в начале какого-либо из слотов при условии, что среда свободна. Станция выбирает для передачи слот на осно­вании случайного алгоритма, аналогично­го используемому в методе CSMA/CD.

Коллизий могут случиться только а том случае, когда несколько станций выбирают один и тот же слот для передачи,

В этом случае кадры искажаются, и квитанции от станций назначения не при­ходят. Не получив в течение определенного времени квитанцию, отправители фиксируют факт коллизии и пытаются передать свои кадры снова. При каждой повторной неудачной попытке передачи кадра интервал, из которого выбирается номер слота, удваивается.

В режиме доступа DFC применяются меры для устранения эффекта скрытого терминала. Для этого станция, которая хочет захватить среду, вместо кадра данных сначала посылает станции назначения короткий служебный кадр RTS (Request To Send — запрос на передачу). На этот запрос станция назначе­ния должна ответить служебным кадром CTS (Clear To Send — свободна для пе­редачи), после чего станция-отправитель посылает кадр данных. Кадр CTS дол­жен оповестить о захвате среды те станции, которые находятся вне зоны сигнала станции-отправителя, но в зоне досягаемости станции-получателя, то есть явля­ются скрытыми терминалами для станции-отправителя.

ПРИМЕЧАНИЕ

Так как RTS- и CTS-кадры гораздо короче, чем кадр данных, то по­тери данных в результате коллизии RTS- или CTS-кадров гораздо меньше, чем при колли­зии кадров данных. Процедура обмена RTS- и CTS-кадрами не обязательна. От нее можно отказаться при небольшой нагрузке сети, поскольку в такой ситуации коллизии случают­ся редко, а значит, не стоит тратить дополнительное время на выполнение процедуры об­мена RTS- и CTS-кадрами.

Централизованный режим доступа PCF

В том случае, когда в BSS-сети имеется станция, выполняющая функции точки доступа, может применяться также централизованный режим доступа PCF, обеспечивающий приоритетное обслуживание трафика. В этом случае говорят, что точка доступа играет роль арбитра среды.

Режим доступа PCF в сетях 802.11 сосуществует с режимом DCF. Оба режима координируются с помощью трех типов межкадровых интервалов (рис. 14.13).

После освобождения среды каждая станция отсчитывает время простоя среды, сравнивая его с тремя значениями:

□ короткий межкадровый интервал (Short IFS, SIFS);

□ межкадровый интервал режима PCF (PIFS);

□ межкадровый интервал режима DCF (DIFS).

Захват среды с помощью распределенной процедуры DCF возможен только в том случае, когда среда свободна, в течение времени, равного или большего, чем DIFS.— самый длительный период из трех возможных, что дает этому режиму самый низкий приоритет.

Межкадровый интервал SIFS имеет наименьшее значение, он служит для перво­очередного захвата среды ответными CTS-кадрами или квитанциями, которые продолжают или завершают уже начавшуюся передачу кадра.

Значение межкадрового интервала PIFS больше, чем SIFS, но меньше, чем DIFS. Промежутком времени между завершением PIFS и DIFS пользуется арбитр сре­ды. В этом промежутке он может передать специальный кадр, который говорит всем станциям, что начинается контролируемый период. Получив этот кадр, станции, которые хотели бы воспользоваться алгоритмом DCF для захвата сре­ды, уже не могут этого сделать, они должны дожидаться окончания контроли­руемого периода. Длительность этого периода объявляется в специальном кадре, но этот период может закончиться и раньше, если у станций нет чувствительного к задержкам трафика. В этом случае арбитр передает служебный кадр, после ко­торого по истечении интервала DIFS начинает работать режим DCF.

На управляемом интервале реализуется централизованный метод доступа PCF. Арбитр выполняет процедуру опроса, чтобы по очереди предоставить каждой та­кой станции право на использование среды, направляя ей специальный кадр. Станция, получив такой кадр, может ответить другим кадром, который подтвер­ждает прием специального кадра и одновременно передает данные.

Для того чтобы какая-то доля среды всегда доставалась асинхронному трафику, длительность контролируемого периода ограничена. После его окончания ар­битр передает соответствующий кадр и начинается неконтролируемый период.

Каждая станция может работать в режиме PCF, для этого она должна подписать­ся на эту услугу при присоединении к сети.

Дата добавления: 2014-12-07