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Protocolo Inalámbrico LAN MAC (página 2)




Enviado por Pablo Turmero



Partes: 1, 2

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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.

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Extras

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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

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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

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Protocolos MAC 802.11DCF – Fragment Bust

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Performance

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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.

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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).

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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.

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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

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Protocolo MAC 802.11 : PCF

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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) .

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MAC 802.11 PCF (Point Coordination Function)
Base polea estaciones
No hay colisiones
Estándar no define política de poleo

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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

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Coexistencia de DCF y PCF
802.11 lo permite en la misma celda

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Protocolos – MAC 802.11 Power Management
Importante en redes de dispositivos móviles
Base puede mandar a dormir estaciones
Les hace buffering de frames

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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

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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 .

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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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