LAN MAC 802.11: Robustez Dos características de robustez en el estándar IEEE 802.11 capa MAC Comprobación de redundancia cíclica (CRC)Calculado y adjunto CRC a cada paquete para asegurar que los datos no están dañados en tránsito. La fragmentación de paquetes Enviar paquetes grandes en trozos pequeños sobre el aire y volver a reensamblar las fragmentaciones. Reduce la necesidad de retransmisión RTX sólo un fragmento pequeño de modo que es más rápido.
Extras
Protocolos MAC 802.11 DCF – Fragmentación Canales menos confiables Probabilidad de éxito de un frame inversamente proporcional a longitud Para frame de n bits Probabilidad de un bit en error p Probabilidad de frame exitoso (1-p)**n Para p = 10**-4 y L = 12,144 bits (ethernet) Probabilidad de frame exitoso es 30% Si p = 10**-5 uno de cada 9 frames se dañarán Si p = 10**-6 más de 1% de los frames se dañarán Una docena por segundo
Protocolos MAC 802.11DCF – Fragmentación 802.11 permite dividir frames en fragmentos Cada uno con su propio checksum C/u numerado y ack con stop and wait Al llegar CTS transmisor puede hacer fragment burst Se retransmiten fragmentos, no frames Tamaño mín de fragmentos se define por celda NAV sólo mantiene canal vacío hasta siguiente ack
Protocolos MAC 802.11DCF – Fragment Bust
Performance
DCF MAC 802.11 se lo clasifica como CSMA / CA, pero con prevision de reducir la probabilidad de colisiones mediante la adopción de las ranuras de reserva a través de los contadores de backoff (BO). Las ranuras (slots) tienen el efecto de asegurar que un número reducido de usuarios compiten por el acceso al canal en cualquier ranura determinada reserva.La figura 10.16 muestra la parte de la DCF marco IEEE 802.11. Después del período de PCF (Es decir, los FIS), está el periodo de DCF (es decir, DIFS) que es una ventana de contención que se divide en las ranuras de reserva. La figura muestra seis períodos horarios. La duración de unranura de reserva depende del retardo de propagación entre las estaciones. El resto de la trama está dedicada a la transmisión de las tramas.Un emisor que se propone transmitir sensa si el canal está ocupado. A continuación, espera el final de la transmisión actual y el retraso del PCF. A continuación, selecciona de forma aleatoria una ranura de reserva dentro de la ventana de backoff. La figura muestra que una estación en el tiempo de ranura de reserva 2 comienza a transmitir una trama dado que el canal no se utilizó durante las ranuras de reserva 0 y 1.
DCF MAC (cont.) En la figura Modelo del contador de backoff en el esquema de IEEE 802.11 MAC en función de w slots de reserva Tenemos N usuarios con igual prioridad. Se asignan w reservation slots en la ventana de contención. La duración de un time step en la contention window es aproximadamente el maximo delay de propagación esperado mas el tiempo que le toma a la estación sensar presencia de portadora ( es lo que llamamos DIFS ,distributed interframe spacing ). La relacion entre el delay de TX de la trama y la ventana de contencion frame es n > 1( todos los frames tiene la misma longitud con lo que le toma n time steps ser TX).
DCF MAC :Performance El Throughput de IEEE 802.11/DCF versus el average input traffic cuando w = 8, n = 10, y N = 32 ( linea superior llena ) . La linea siguiente llena es el throughput de CSMA/CA,la linea rayada el throughput de slotted ALOHA, y la punteada de ALOHA puro.
802.11 MAC : prioridad Las prioridades son definidas mediante diferentes inter frame spacing (IFS) SIFS (Short Inter Frame Spacing) Alta prioridad para ACK, CTS, y respuesta al polling. PIFS (PCF IFS) Prioridad media, para servicios con cota maxima de demoras usando PCF DIFS (DCF IFS) Baja prioridad, para datos best-effort
t medium busy SIFS PIFS DIFS DIFS next frame contention direct access if medium is free ? DIFS
Protocolo MAC 802.11 : PCF
PCF Point Coordination Function (PCF) Soporta aplicaciones que requieran cotas de tiempo tales como lvoz o vídeo. A diferencia de la DCF, donde el control es distribuido a todas las estaciones, en el modo PCF un unico AP controla el acceso al medio. Si un BSS se ha creado con PCF activado, el tiempo es dividido entre los sistemas en modo PCF y DCF (CSMA / CA) .
MAC 802.11 PCF (Point Coordination Function) Base polea estaciones No hay colisiones Estándar no define política de poleo
MAC 802.11 PCF ( ocnt.) Mecanismo básico: Base broadcast beacon frame con parámetros del sistema Hopping sequences, sync de reloj, etc Invita a nuevas estaciones a registrarse Estaciones registradas reciben una cierta porción del espectro Permite administración de QOS
Coexistencia de DCF y PCF 802.11 lo permite en la misma celda
Protocolos – MAC 802.11 Power Management Importante en redes de dispositivos móviles Base puede mandar a dormir estaciones Les hace buffering de frames
Ventajas en Multipath OFDMA las portadoras tienen ventajas en “Multipath” CDMA usa la totalidad del espectro , gastando recursos en evitar el “fading”. CDMA problemas de Interferencia OFDMA solamente selecciona subcarriers con menor degradación de canal previniendo la perdida de recursos del sistema (potencia o throughput ) => mayor capacidad del sistema
(Gp:) Señal Enviada (Gp:) Señal Recibida
Multipath
Eficiencia Espectral 2.5G TDMA: Muy limitada la velocidad y baja eficiencia espectral (1.0-1.5 bps/Hz)
(Gp:) 500kHz
(Gp:) 5MHz
3G WCDMA: Razonable data rate, rango y movilidad, mejora la eficiencia espectral (1.5-2.5 bps/Hz)
WiFi: OFDM 64FFT, Velocidad razonable rango y movilidad limitada , mejora eficiencia espectral (2-3 bps/Hz)
WiMAX:OFDMA, hasta 2048FFT gran mejora en rango y movilidad Potencial , la mejor eficiencia espectral (3-4 bps/Hz)
(Gp:) 15 MHz
(Gp:) 20 MHz
Es un factor de importancia para los servicios de datos La escasez (o utilidad ) del espectro hace de la eficiencia un factor clave para la aprobación del mismo y el éxito del modelo de negocios. Los organismos de regulación deben reciclar el espectro para los sistemas existentes con baja eficiencia .
Ej: CDMA En principio es una técnica de espectro expandido (spread spectrum) que permite a múltiples usuarios acceder al mismo canal mediante la multiplexación de sus transmisiones en el espacio de códigos.
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