Подуровень MAC
802.11
Канальный
уровень (второй уровень
модели OSI) состоит из
двух подуровней. Верхний
подуровень управления
логическим каналом (Logical
Link Control, LLC) является общим для
различных технологий
локальных сетей - Ethernet
(802.3), Token Bus (802.4), Token Ring (802.5). Он остается
неизменным и в случае
беспроводного Ethernet. Отличие же
проявляется на подуровне
контроля доступа к среде (Media
Access Control, MAC). В стандарте 802.11 он называется
методом доступа к
беспроводной среде
передачи с распределенной
базой (Distributed Foundation
Wireless MAC, DFWMAC).
Основным
методом доступа в 802.11
MAC
является распределенная
координационная функция (Distributed
Coordination Function, DCF) или CSMA/CA. Стандарт
также включает
альтернативный метод
доступа, известный как
точечная координационная
функция (Point Coordination
Function, PCF) (этот метод
предусматривает
"опрос" станций и
использование
центрального координатора
для определения того,
какая из станций имеет
право на передачу).
В случае
DCF,
прежде чем начинать
передачу, станция слушает
эфир. Если она не
зафиксирует сигнал другой
станции в течение
промежутка времени,
превышающего межкадровый
промежуток DCF (Distributed
InterFrame Space, DIFS), то она
приступает к передаче.
Если эфир оказывается
занят, то она откладывает
свою передачу до окончания
текущей передачи, выбирает
случайный интервал
времени (так называемый
интервал отката) и
инициализирует таймер
отката. Таймер отката
уменьшается, только когда
эфир свободен, и
замораживается, когда он
занят. После освобождения
эфира уменьшение таймера
возобновляется, только
если среда остается
свободной в течение по
крайней мере DIFS. При обнулении
таймера станция может
начинать передачу.
Успешный
прием каждого кадра данных
немедленно удостоверяется
посылкой положительного
подтверждения (оно должно
быть явным, так как
передающая сторона никак
не может определить
успешность приема данных
другой стороной на
основании прослушивания
своей собственной
передачи). Принимающая
станция передает кадр с
подтверждением приема
после получения кадра по
истечении так называемого
короткого межкадрового
интервала времени (Short
InterFrame Space, SIFS), который
короче, чем DIFS. При отправке
подтверждения принимающая
сторона не прибегает
предварительно к
прослушиванию эфира. При
неполучении подтверждения
передающая сторона
повторяет передачу кадра.
DCF
предусматривает также
альтернативный метод
передачи кадров с
предварительным обменом
специальными короткими
кадрами с запросом и
ответом по поводу
возможности передачи - RTS и CTS. Обмен RTS и CTS не является
необходимым, но сама
возможность обмена должна
быть реализована в
обязательном порядке.
Обмен RTS и CTS позволяет
зарезервировать канал на
время, необходимое для
передачи кадра данных.
Кадр RTS содержит
адреса отправителя и
получателя, а также
планируемое время
передачи, а кадр CTS
копирует информацию о
длительности передачи (см.
Рисунок 8). Правила
передачи кадра RTS те же, что и
для кадра с данными при
вышеописанном базовом
доступе. После приема
кадра RTS получатель
отправляет кадр CTS через время SIFS (таким образом
он подтверждает успешный
прием). После обмена RTS и CTS передатчик
может посылать данные по
истечении времени SIFS. В случае, если
кадр CTS не будет
получен через
предопределенный интервал
времени, попытка передачи RTS повторяется в
соответствии с
вышеприведенными общими
правилами отката.
Рисунок
8.В отличие от Ethernet, метод
доступа к среде
предусматривает
предотвращение коллизий
(Collision Avoidance) вместо их
обнаружения (Collision Detection).
Прежде чем начать
передавать данные, станция
отправляет запрос на
передачу и ждет
соответствующего
разрешения от адресата.
Такая процедура позволяет
зарезервировать среду
передачи на необходимое
для передачи данных время.
Поле
длительности передачи в
кадре RTS (и
соответственно CTS) содержит
выраженное в
микросекундах время
передачи информационного
кадра плюс кадра CTS, длительности
трех SIFS и подтверждения
приема. Все станции, что
слышат RTS, CTS или оба кадра,
извлекают из них
информацию о длительности
планируемой передачи и
помещают ее в вектор
резервирования сети (Net
Allocation Vector, NAV). Станция не
может начать передачу,
если таймер NAV не равен нулю.
Использование NAV для
определения статуса
канала
"занято/свободно"
называется "механизм
обнаружения виртуальной
несущей".
Обмен
короткими кадрами RTS и CTS позволяет
снизить вероятность
коллизий. Обратим также
внимание на то, что в
окончательном варианте
протокола все станции
должны воздерживаться от
передачи, если они слышат RTS или CTS.
Стандарт
предусматривает две
возможные архитект уры
сети: постоянная сеть (Infrastructure
Network) и временная сеть (Ad
Hoc Network). Постоянная сеть
имеет проводную
инфраструктуру с точками
доступа, через которые
беспроводные клиенты
могут взаимодействовать с
обычной сетью. Точка
доступа вместе с
находящимися в радиусе ее
действия клиентами
называется базовым
сервисным комплексом (Basic
Service Set, BSS). Временная сеть
позволяет организовать
взаимный обмен
информацией
непосредственно между
беспроводными клиентами.
Создаваемая на временной
основе, такая сеть не
поддерживает доступ к
проводной сети и не
нуждается в использовании
точек доступа (см. Рисунок
9).
Рисунок
9.В постоянной сети
беспроводные клиенты
могут взаимодействовать с
проводной сетью через
точки доступа; во
временной сети клиенты
способны обмениваться
информацией друг с другом
без помощи точек доступа.
назад
содержание
вперед
|
