Канальний рівень IEEE 802.11
Зміст
Режими доступу
На MAC-рівні в стандарті IEEE 802.11 визначено два режими колективного доступу до середовища передачі даних:
1. Розподілений режим DCF (Distributed Coordination Function);
2. Централізований режим PCF (Point Coordination Function).
Режим розподіленої координації
Режим DCF(Distributed Coordination Function) - заснований на методі колективного доступу з виявленням несучої і механізмом уникнення колізій (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance, CSMA / CA). Для вирішення проблеми прихованих вузлів, функція DCF передбачає можливість використання алгоритму RTS / CTS.
Алгоритм CSMA/CA
Коротко алгоритм CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) можна описати наступним чином. Перед передачею кадру, станція прослуховує середовище, якщо середовище не зайняте, станція передає кадр. Якщо середовище зайняте, станція очікує коли воно звільниться і починає передачу кадру. Якщо одержувач прийняв кадр неспотвореним, то він підтверджує отримання, посилаючи службовий кадр ACK - квитанцію про доставку. Якщо передавальна станція не отримала пакет ACK, передбачається, що сталася колізія і через випадковий проміжок часу кадр передається знову.
Більш детальне представлення алгоритму CSMA/CA полягає в наступному. Перед захопленням середовища для передачі даних, "Відправник" посилає короткий службовий кадр RTS (Request To Send). "Одержувач" прийнявши кадр RTS відправляє у відповідь службовий кадр CTS (Clear To Send). Отримавши кадр CTS "Відправник" посилає кадр даних. За допомогою кадру CTS "Одержувач" оповіщає прихований термінал про захоплення середовища "Відправником".
Одержувач підтверджує отримання кадру, посилаючи службовий кадр ACK - квитанцію про доставку. Якщо відправник не отримав пакет ACK, то через випадковий проміжок часу кадр передається знову.
Порядок передачі кадру в режимі DCF
Після передачі чергового кадру станції перевіряють зайнятість середовища в міжкадровому інтервалі DIFS (DCF Interframe Spacing). Після закінчення DIFS станції починають відлік тимчасових інтервалів фіксованоюї тривалості (тимчасові слоти). Станція може почати передачу кадру тільки в кінці одного з слотів. Якщо середовище вільне на протязі всіх слотів включаючи вибраний, станція починає передачу кадру.
Режим централізованої координації
У режимі PCF (Point Coordination function) - один з вузлів мережі (точка доступу) є центральним і називається центром координації (Point Coordinator, PC).
Центр координації управляє колективним доступом всіх інших вузлів мережі і до середовища передачі даних на основі певного алгоритму опитування або виходячи з пріоритетів вузлів мережі. PCF повністю виключає конкуруючий доступ до середовища і унеможливлює виникнення колізій. Для роботи в режимі PCF станції повинні підписатися на цю послугу при реєстрації в мережі.
Структура кадру MAC рівня
На схемі поданій нижче зображено формат MAC кадру 802.11. Наведена загальна структура застосовується для всіх інформаційних і керуючих кадрів, хоча не всі поля використовуються у всіх випадках.
FC – Керування кадром.
D/I – Ідентифікатор тривалості / з’єднання.
SC – Керування черговістю.
Поля кадру мають наступні призначення:
- Управління кадром. Вказує тип кадру і надає керуючу інформацію
- Ідентифікатор тривалості / з'єднання. Якщо використовується поле тривалості, вказується час (у мікросекундах ), на який потрібно виділити канал для успішної передачі кадру MAC. У деяких кадрах управління в цьому полі вказується ідентифікатор асоціації або з'єднання.
- Адреса. Число і значення полів адреси залежить від контексту. Можливі наступні типи адреси : джерела, призначення, передавальної станції , приймаючої станції.
- Управління черговістю. Містить 4 - бітове підполе номера фрагмента , що використовується для фрагментації і повторної збірки, і 12 - бітовий порядковий номер, який використовується для нумерації кадрів , переданих між приймачем і передавачем.
- Тіло кадру. Містить модуль даних протоколу LLC або керуючу інформацію MAC.
- Контрольна послідовність кадра.
Перейти до Організація мережі в технології WI-FI
