chidoanthuphat_qlbmb
New Member
Download miễn phí Đồ án Thiết Kế Mạng Thoại WLAN
Tùy chọn thứ 3 trong điều khiển truy cập đường truyền 802.11 nguyên bản là PCF. PCF là phương pháp truy cập không tranh chấp , nghĩa là nó đảm bảo chỉ có 1 trạm có thể gửi frame trong suốt 1 khoảng thời gian nào đó nên không xảy ra xung đột . PCF được thiết kế để hỗ trợ các ứng dụng nhạy cảm về mặt thời gian như video hay thoại thời gian thực . Hiện tại hầu hết các sản phẩm 802.11 đều thôi không hỗ trợ PCF . Có 1 tùy chọn tương tự gọi là Hybrid Controlled Channel Access ( HCCA ) được tích hợp trong chuẩn 802.11e QoS
PCF là chế độ truyền cho phép các frames trên WLAN được truyền một cách tự do (không cần đấu tranh giành lấy quyền truy cập như ở trong chế độ DCF) bằng cách sử dụng cơ chế thăm dò. Điểm thuận lợi của PCF là nó bảo đảm một độ trễ xác định trước, vì thế các ứng dụng đòi hỏi chất lượng dịch vụ như âm thanh, hình ảnh có thể sử dụng ở chế độ này. Khi sử dụng PCF, AP thực hiện việc thăm dò. Vì lý do này mà mạng Ad-hoc không thể sử dụng chế độ PCF, bởi vì mạng Ad-hoc không có AP để thực hiện việc thăm dò.
Trước tiên, các client phải thông báo với AP là nó có khả năng trả lời trong quá trình thăm dò . Sau đó, AP sẽ hỏi (thăm dò
từng client xem chúng có dữ liệu cần truyền hay không. Thông qua quá trình thăm dò , PCF sẽ phát sinh một lượng overhead khá lớn vào mạng WLAN. Có một khuyến cáo là khi sử dụng chế độ PCF, bạn chỉ nên để 1 AP vào mỗi kênh không trùng lặp (kênh 1, 6, 11) để tránh giảm hiệu năng sử dụng vì nhiễu đồng kênh.DCF có thể sử dụng mà không cần PCF nhưng PCF không thể sử dụng nếu thiếu DCF. DCF có thể mở rộng được vì nó được thiết kế dựa trên việc đấu tranh, trong khi PCF giới hạn khả năng mở rộng bởi vì nó phát sinh nhiều overhead cho các frames thăm dò
Access Point (AP) sử dụng PIFS chỉ khi mạng đang ở trong chế độ PCF (Point Control Function). PIFS có khoảng thời gian ngắn hơn DIFS, vì thế, AP sẽ luôn luôn chiếm quyền điều khiển đường truyền trước khi các trạm bắt đầu đấu tranh giành quyền truy cập trong chế độ DCF. PCF chỉ làm việc với DCF, nó không phải là một chế độ hoạt động độc lập, vì thế, một khi AP kết thúc việc bầu chọn, các trạm khác có thể tiếp tục đấu tranh giành quyền truy cập đường truyền trong chế độ DCF.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
k-off counter cũng được diễn tả theo dải giá trị ( từ CWmin đến CWmax )Hình 1.12 : Dải giá trị từ CWmin đến Cwmax tùy theo chuẩn sử dụng
Point Control Function Inter-Frame Spacing ( PIFS ) : Point Control Function là 1 cơ chế hiếm khi được sử dụng , dùng để hỗ trợ những lưu lượng của các ứng dụng nhạy cảm về mặt thời gian như video và voice . Trong PCF , access point nắm quyền điều khiển 1 cách định kỳ đối với kênh truyền . Khoảng thời gian này được gọi là khoảng thời gian không tranh chấp Contention-Free ( CF ) . Khoảng thời gian dùng để gửi các thông điệp điều khiển là PIFS . Khoảng thời gian PIFS thì bằng 1 PIFS cộng với 1 khe thới gian , nên nó dài hơn SIFS nhưng lại ngắn hơn DIFS . Trong suốt khoảng thời gian CF , access point thăm dò mỗi trạm với lưu lượng nhạy cảm về mặt thời gian , khi kết thúc khoảng thời gian CF mạng sẽ trở về chế độ hoạt động tranh chấp DCF
Hình 1.13 : Các khoảng thời gian của 802.11 Inter-Frame Spacing
Contention Window ( CW )/Back-off Window : đây là phần tử ngẫu nhiên hóa trong DIFS . Contention Window đóng vai trò trong 2 trường hợp
Khi kênh truyền đang bận và 1 client cố gắng truy cập kênh truyền
Khi 1 client cố gắng gửi frame nhưng không thành công
Hình : 1.14 : Inter-Frame Spacing
Trong những trường hợp này , client muốn gửi hay gửi lại frame sẽ thiết lập khoảng thời gian chờ để truyền của bộ đếm back-off với 1 số khe thời gian ngẫu nhiên nằm giữa CWmin và CWmax . Sau đó client sẽ đợi khoảng thời gian 1 DIFS ( 1 SIFS cộng với 2 khe thời gian ) sau khi kênh truyền trở về rỗi và bắt đầu giảm bộ đếm back-off của mình . Khi bộ đếm back-off kết thúc , trạm sẽ gửi frame ngay lập tức . Giá trị CW luôn luôn theo qui tắc nhân 2 cộng 1 ( tức là có giá trị như sau : 31 , 63 , 127 , 255 , 511 và 1023 ) . Bộ đếm sẽ tăng lên con số lớn hơn tiếp theo với mỗi lần truy cập đường truyền không thành công của client
Nếu kênh truyền được kích hoạt trong suốt thời gian back-off ( tức là có 1 trạm bắt đầu sử dụng kênh truyền để truyền dẫn ) thì tất cả các bộ đếm chờ để truyền back-off sẽ được đóng băng và bắt đầu chạy lại sau khoảng thời gian 1 DIFS sau khi kênh truyền trở về rỗi. Nếu như bộ đếm back-off không được đóng băng và vẫn còn chạy trong suốt 1 phiên truyền dẫn nào đó thì xung đột có thể xảy ra
Network Allocation Vector ( NAV ) : NAV là vector cấp phát mạng hay bộ định thời trong mỗi trạm và được sử dụng cho virtual carrier sense . NAV được thiết lập nhờ giá trị duration trong mỗi frame header , nó làm cho trạm xem kênh truyền như là đang bận trong khoảng thời gian này dù cho nó cũng không cảm nhận được việc truyền dẫn . Trong PCF , AP dành sẵn 1 khoảng thời gian cho kênh truyền bằng cách gửi frame clear-to-send ( CTS ) để thiết lập giá trị NAV trong tất cả các trạm trên mạng . Khi giá trị NAV được thiết lập , trạm sẽ không cố gắng khởi tạo bất kỳ truyền dẫn nào trong khoảng thời gian đó và nếu có bất kỳ trạm nào đang chạy bộ đếm back-off thì bộ đếm này sẽ bị đóng băng.
Hoạt động của DCF
Trong mạng 802.11 WLAN , 1 kênh tần số vô tuyến được sử dụng cho cả 2 hướng : hướng đi vào ( tới AP ) và hướng đi ra ( từ AP ) . Thậm chí mặc dù AP đóng vai trò là trạm điều khiển trong mô hình mạng BSS hay ESS WLAN thì nó vẫn tranh chấp quyền truy cập kênh truyền trên cùng cơ sở như tất cả các trạm khác
Hoạt động của DCF khi kênh truyền đang rỗi
DCF nghĩa là tất cả các trạm sẽ cộng tác với nhau để không xảy ra xung đột . Khi kênh truyền đang rỗi , quá trình làm việc cơ bản như sau :
1. Trạm muốn gửi frame trước tiên phải xác định kênh truyền có rỗi hay không trước khi truyền . Nó sử dụng 2 cách sau để xác định việc này
a. Carrier Sense : cảm nhận hoạt động truyền dẫn trên kênh truyền vô tuyến
b. Virtual Carrier Sense : trạm sẽ tham khảo vector cấp phát mạng NAV của nó . Nếu NAV được thiết lập đến giá trị lớn hơn 0 thì trạm sẽ đánh giá là kênh truyền đang bận trong khoảng thời gian đó
2. Nếu trạm cảm nhận là không có hoạt động truyền dẫn nào trên kênh truyền và giá trị NAV là zero thì nó sẽ đánh giá là kênh truyền đang rỗi
3. Một khi trạm đã xác định được kênh truyền là đang rỗi , nó phải đợi ít nhất 1 khoảng thời gian là 1 DIFS rồi sau đó mới truyền . Nếu 2 trạm cảm nhận kênh truyền chính xác tại cùng 1 thời điểm , chúng sẽ xung đột với nhau nhưng việc này hiếm khi xảy ra
4. Trạm nhận ( receiving station ) sẽ copy frame vào bộ nhớ đệm buffer và tính toán lại frame check sequence ( 32 bit CRC ) để kiểm tra frame vừa nhận có lỗi hay không . Nếu frame không có lỗi , trạm nhận sẽ truyền gửi trở lại thông điệp báo nhận ACK ( 14 byte ) sau 1 khoảng thời gian SIFS . Nếu phát hiện ra frame vừa nhận có lỗi trong frame ( frame không đầy đủ hay FCS không chính xác ) thì đơn giản là nó sẽ loại bỏ frame và không gửi thông điệp trả lời kiểu như NAK message
Hình 1.15: Định dạng thông điệp ACK
5. Nếu trạm gửi không nhận được thông điệp báo nhận ACK thì nó đánh giá là có trục trặc hay xung đột xảy ra trên đường truyền . Do trạm không thể cảm nhận hay nghe đường truyền trong khi nó đang gửi frame nên nó phải xem là có xung đột hay trục trặc trong truyền dẫn xảy ra . Trong trường hợp đó trạm gửi sẽ thiết lập lại bộ đếm back-off của nó hay khởi động lại bộ đếm back-off sau khoảng thời gian 1 DIFS , rồi truyền lại ngay lập tức sau khi bộ đếm kết thúc . Nếu có bất kỳ trạm nào đó bắt đầu truyền trong khi bộ đếm đang chạy thì bộ đếm sẽ bị đóng băng và khởi chạy lại sau khoảng thời gian 1 DIFS sau khi kênh truyền trở về rỗi
Thiết kế của hệ thống định thời ( timer system ) đảm bảo rằng 1 phiên truyền dẫn nào đó sẽ có độ ưu tiên hơn so với những phiên khác . Bất kỳ trạm nào muốn gửi frame cũng phải đợi ít nhất khoảng thời gian 1 DIFS , còn trạm muốn gửi thông điệp báo nhận ACK thì phải đợi khoảng thời gian là 1 SIFS . Cho nên nếu có 1 trạm đang đợi gửi frame và 1 trạm khác đang đợi gửi thông điệp báo nhận ACK thì thông điệp ACK sẽ luôn luôn được gửi đi trước
Hoạt động của DCF khi kênh truyền đang bận
Trong phần trước chúng ta đã tìm hiểu frame được gửi đi như thế nào khi 1 trạm tìm thấy kênh truyền đang rỗi . Khi kênh truyền đang bận , trạm muốn gửi dữ liệu sẽ trải qua thêm vài bước để tránh xảy ra xung đột . Quá trình làm việc như sau :
Nếu kênh truyền đang bận , trạm muốn gửi dữ liệu sẽ thiết lập bộ đếm back-off với số ngẫu nhiên giữa 0 và CWmin để chỉ ra số khe thời gian cố định mà trạm sẽ phải đợi trước khi cố gắng truyền . Bộ đếm sẽ chưa bắt đầu chạy cho đến khi đợi hết khoảng thời gian 1 DIFS sau khi kênh truyền rỗi . Việc sử dụng các khoảng thời gian có độ dài khác nhau để truy cập kênh truyền sau 1 phiên truyền dẫn là 1 trong những cơ chế chính để tránh xung đột
Nếu trạm khác bắt đầu gửi frame trong khi bộ đếm back-off đang chạy thì bộ đếm sẽ dừng lại hay bị đóng băng trong khi việc gửi dữ liệu đang được tiến hành và khởi động lại 1 lần nữa sau 1 DIFS sau khi kênh truyền trở về rỗi . Trạm luôn luôn đợi khoảng thời gian 1 DIFS trước khi khởi động lại bộ đếm để thông điệp báo nhận ACK được gửi đi...