Tiểu luận môn Mạng Máy Tính Cơ chế đa truy cập cảm nhận sóng mang CSMACA

Tiểu luận môn Mạng Máy Tính Cơ chế đa truy cập cảm nhận sóng mang CSMACA. Tổng quan các vấn đề liên quan tới CSMACA. Chi tiết về cơ chế CSMACA. CSMACA là một phương thức đa truy cập mạng sử dụng việc cảm nhận sóng mang để cố gắng giảm khả năng xung đột trong quá trình chia sẻ tài nguyên. Nhắc tới CSMACA mạng LAN không dây, chuẩn 802.11, cơ chế CSMA. 1.1. Mạng WLAN. 1.2. Chuẩn IEEE 802.11. 1.3. Kiến trúc lớp con MAC. 1.4. Cơ chế đa truy cập CSMA.

 Nhóm sinh viên: Nguyễn Tiến Đạt. Vũ Công Lực. Cơ chế đa truy cập cảm nhận sóng mang CSMA/CA. 1 Tài liệu tham khảo  Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, by IEEE Computer Society.  A Technical Tutorial on the IEEE 802.11 protocol, by Pablo Brenner.  WI-FI, BLUETOOTH, ZIGBEE AND WIMAX, by H. LABIOD.  http://en.wikipedia.org. Nội dung 1. Tổng quan các vấn đề liên quan tới CSMA/CA. 2. Chi tiết về cơ chế CSMA/CA. 1. Tổng quan các vấn đề liên quan tới CSMA/CA. CSMA/CA là một phương thức đa truy cập mạng sử dụng việc cảm nhận sóng mang để cố gắng giảm khả năng xung đột trong quá trình chia sẻ tài nguyên. Nhắc tới CSMA/CA  mạng LAN không dây, chuẩn 802.11, cơ chế CSMA. 1.1. Mạng WLAN. 1.2. Chuẩn IEEE 802.11. 1.3. Kiến trúc lớp con MAC. 1.4. Cơ chế đa truy cập CSMA.  1.2. Chuẩn IEEE 802.11  Dành cho mạng LAN không dây (WLAN).  Các chuẩn mở rộng từ IEEE 802.11a  IEEE 802.11y. 1.3. Kiến trúc lớp con MAC.         !"#$$%&'()*+,-&'(  ./&'(0$%!1,"234  5%6(7%(89:;   5%6(7%8<(8/);  1.3. Kiến trúc lớp con MAC.  Khối chức năng điều phối phân tán DCF:  DCF được triển khai bắt buộc ở tất cả các trạm trong mạng, dù mạng được cấu hình loại ad-hoc hay infrastructure.  Đơn vị DCF này cho phép các trạm trong mạng WLAN truy cập môi trường chia sẻ theo cách truy cập ngẫu nhiên dựa trên giao thức CSMA/CA.  Khối chức năng điều phối tập trung PCF:  PCF được triển khai tùy chọn ở các trạm chỉ ở trong mạng có cấu hình infrastructure.  Sử dụng cơ chế hỏi vòng được điều khiển bởi node điều phối (PC – point coodinator). 1.4. Cơ chế đa truy cập CSMA.  Đa truy cập và phân loại:  Xét theo kiểu truyền, ta có 2 loại mạng là broadcast và point – to – point.  Trong mạng broadcast, môi trường truyền thông là chia sẻ  vấn đề là ai sẽ được quyền sử dụng tài nguyên. Lớp con MAC của lớp 2 sẽ giải quyết vấn đề này.  Các giao thức đa truy cập trong mạng broadcast: • Có tranh chấp (contention – based): ALOHA, CSMA/CD, CSMA/CA,… • Tránh xung đột (collision – free): FDMA, TDMA, CDMA, Token bus, … 1.4. Cơ chế đa truy cập CSMA.  Cơ chế CSMA.  Khi một trạm trong mạng muốn phát một bản tin đi, trước hết nó cần phải nhận ra trạng thái rỗi/bận của kênh. Có một số phương pháp để thực hiện được điều này, trong đó có cơ chế cảm nhận sóng mạng (CS).  Nếu kênh là rỗi  trạm đó được phép gửi gói tin.  Nếu kênh bận  trạm đó phải chờ một khoảng thời gian. Sau đó thử lại.  Vấn đề: [...]... toán backoff 2.1 Cơ chế cảm nhận sóng mang  2 thủ tục lắng nghe kênh: cảm nhận sóng mang vật lý và cảm nhận sóng mang ảo  Cảm nhận sóng mang vật lý (PCS): Được thực hiện bởi lớp PHY Phát hiện sự có mặt của các trạm khác thông qua việc cảm nhận xem có sóng mang vô tuyến trong dải tần hoạt động không  Cảm nhận sóng mang ảo (VCS): Được thực hiện bởi lớp con MAC Dựa trên việc truy n nhận các bản tin... giữa các trạm trong việc truy cập kênh truy n  Được thực hiện bởi khối DCF Khối này cung cấp 3 chế độ:  Chế độ truy cập cơ bản  Chế độ truy cập sử dụng ACK  Chế độ truy cập sử dụng RTS/CTS  Cơ chế CSMA/CA dựa trên:  Cảm nhận trạng thái kênh dựa vào thủ tục cảm nhận sóng mang (có thể là    PCS hoặc VCS) Sử dụng bộ định thời space interframe (IFS) Sử dụng Positive Ack và cơ chế tránh xung đột Thực... ẩn: 1.4 Cơ chế đa truy cập CSMA Vấn đề node hiện: Ở đây, trong khi node B đang truy n tới node A, node C có một gói dữ liệu định gửi cho node D Bởi vì node C nằm trong dải của B, nó cảm nhận kênh truy n bị bận và không thể thực hiện truy n dữ liệu cho D được 1.4 Cơ chế đa truy cập CSMA Giải quyết như thế nào? Cơ chế CSMA/CA sẽ giải quyết các vấn đề trên 2 Cơ chế CSMA/CA  Cơ chế CSMA/CA dùng để: Giảm... các bản tin RTS/CTS 2.2 Cơ chế truy cập cơ bản  Khi một trạm muốn truy n, nó sẽ sử dụng thủ tục cảm nhận sóng mang để lắng nghe kênh truy n  Nếu kênh truy n được xác định là liên tục rảnh trong khoảng thời gian gọi là DIFS, quá trình truy n sẽ được tiến hành  Nếu kênh truy n được xác định là bận, nó sẽ tạm hoãn phiên truy n của nó lại cho tới khi kết thúc phiên truy n hiện tại đang được thực hiện bởi... timer đã về 0, trạm này sẽ truy n bản tin nó muốn gửi đi 2.2 Cơ chế truy cập cơ bản Một ví dụ: Có 4 trạm muốn gửi tin đi Giả sử tại thời điểm ban đầu, trạm 3 sẽ tiến hành truy n đầu tiên 2.3 Cơ chế truy cập CSMA/CA với ACK  Vẫn có thể xảy ra xung đột nếu các trạm cùng truy n một lúc  cần phải nhận ra đụng độ Giải quyết?  Cơ chế CSMA/CA với bản tin phúc đáp ACK  Sau khi truy n được một khoảng thời... ẩn, cơ chế CSMA/CA kết hợp ACK không phù hợp Vì khi có xung đột, khung truy n được gửi lại  giảm hiệu suất của mạng Giải pháp: thông báo trước với tất cả các trạm trong mạng là nó chuẩn bị truy n  cơ chế CSMA/CA với bản tin đặt trước kênh RTS/CTS 2.6 Cơ chế CSMA/CA với RTS/CTS  Khi một trạm muốn phát, nó sẽ gửi lên một gói tin RTS (Request To Send) 2.6 Cơ chế CSMA/CA với RTS/CTS  Nếu kênh truy n...1.4 Cơ chế đa truy cập CSMA  Để giải quyết vấn đề trên, ta sẽ lắng nghe trong khi truy n để phát hiện có xung đột không, nếu có thì gửi lại  CSMA/CD ( sử dụng trong mạng LAN có dây)   Tuy nhiên, trong LAN không dây, CSMA/CD chưa chắc phát hiện được xung đột trong khi truy n Lý do: Cường độ tín hiệu bị suy giảm theo khoảng cách  các node chưa chắc nghe được nhau  vấn đề node ẩn: 1.4 Cơ chế đa truy. .. CWmax Sau mỗi phiên truy n không thành công, kích thước cửa sổ tranh chấp sẽ tăng gấp đôi cho đến CWmax Khi ấy, nó sẽ giữ nguyên giá trị này cho tới khi bị reset Giá trị CW sẽ bị reset về CWmin sau mỗi phiên truy n RTS thành công (nhận được CTS), hoặc sau mỗi phiên truy n dữ liệu thành công (nhận được ACK) 2.6 Cơ chế CSMA/CA với RTS/CTS Trong trường hợp mà khung truy n trong mỗi phiên truy n lớn hoặc... ACK  Sau khi truy n được một khoảng thời gian SIFS < DIFS, bản tin ACK sẽ được bên nhận phản hồi lại ngay mà không cần phải thực hiện thủ tục cảm nhận sóng mang  Nếu không nhận được ACK sau khoảng thời gian time-out, bên phát sẽ truy n lại 2.4 Interframe space (IFS)  IFS được hiểu là khoảng cách giữa 2 frame (khung) truy n liên tiếp  Chia làm 4 loại với mức độ ưu tiên khác nhau??????:  Short interframe... phát không nhận được ACK, nó sẽ kích hoạt thuật toán backoff sau khi kênh truy n liên tục rỗi trong khoảng thời gian EIFS 2.4 Interframe space (IFS) 2.5 Thuật toán exponential backoff  Là phương thức cho phép giải quyết sự cố khi có tranh chấp giữa các trạm khác nhau khi chúng muốn truy cập kênh truy n  Được thực hiện trong các trường hợp sau: Các trạm cảm nhận môi trường trước khi truy n và kênh