CHƯƠNG III: KIẾN TRÚC HỆ THỐNG VÀ KIẾN TRÚC GIAO THỨC CỦA MẠNG WLAN
3.2. Kiến trúc giao thức
IEEE 802.11 là cấu trúc giao thức thành viên của chuẩn giao thức 802.X. Tập này bao gồm một chuỗi các đặc tả về các kỹ thuật cho mạng LAN. Hình dưới đây thể hiện vị trí và mối liên hệ giữa các thành phần của họ giao thức trong mô hình OSI.
Chuẩn IEEE 802.11 là một lớp liên kết có thể sử dụng gói 802.2/LLC. Đặc tả cơ bản của IEEE 802.11 bao gồm 802.11 MAC và lớp vậtt lý thực hiện trải phổ nhảy tần FHSS và lớp trải phổ dãy trực tiếp DSSS hoặc ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM.
Như đã cho biết bằng con số chuẩn, chuẩn IEEE802.11 hoàn toàn phù hợp trong các chuẩn 802.x khác cho các mạng LAN có dây (xem Halsall, 1996).
Hình 3.5. Kiến trúc giao thức chuẩn IEEE 802.11 và thiết lập cầu nối
Hình 3.5 cho thấy hầu hết kịch bản phổ biến: một mạng LAN không dây IEEE 802.11 kết nối tới một mạng Ethernet 802.3 (mạng sử dụng kỹ thuật truy cập đường truyền bằng cảm nhận sóng mang và có dò xung đột) qua một cầu nối. Các ứng dụng không nên thông báo thành từng mảnh khác nhau từ độ rộng băng thông thấp hơn và có lẽ thời gian truy cập cao hơn mạng LAN không dây. Kết quả, các tầng cao hơn (tầng ứng dụng, TCP, IP) nhìn nút mạng không dây giống như nút mạng có dây. Phần cao hơn của tầng điều khiển liên kết dữ liệu, điều khiển liên kết logic (LLC - Logical Link Control) bao bọc các sự khác nhau của các tầng điều khiển truy cập môi trường truyền thông (MAC - Medium Access Control) cần thiết cho các môi trường khác nhau. Trong nhiều mạng hiện nay, các tầng điều khiển liên kết logic (LLC) không nhìn thấy được. Chi tiết hơn nữa giống như Ethertype hoặc giao thức truy cập mạng cấp dưới (SNAP - Sub Network Access Protocol) và công nghệ cài đặt cầu nối được giải thích trong Perlman (1992).
Chuẩn IEEE 802.11 chỉ bao trùm tầng vật lý (PHY) và tầng truy cập môi trường truyền thông (MAC) giống như các chuẩn 802.x khác. Tầng vật lý được chia
802.3 PHY 802.3 PHY 802.3 PHY 802.11 PHY 802.11 PHY 802.3 MAC 802.3MAC 802.11 MAC 802.11 MAC LLC LLC IP IP TCP TCP Application Application LLC BRIDGE
nhỏ thành tầng vật lý hội tụ giao thức (PLCP - Phyiscal Layer Convergence Protocol) và Môi trường vật lý phụ thuộc tầng dưới (PMD - Physical Medium Dependent) vật lý.
Hình 3.6. Chi tiết kiến trúc giao thức và quản lý IEEE 802.1
Các nhiệm vụ cơ bản của tầng điều khiển truy cập môi trường truyền thông (MAC) bao gồm: truy cập môi trường truyền thông, phân mảnh (phân đoạn) dữ liệu của người dùng và mã hoá. Giao thức tầng dưới (PLCP) cung cấp một tín hiệu cảm nhận sóng mang, gọi là sự đánh giá kênh sạch (CCA - Clear Channel Assessment) và cung cấp một điểm truy cập dịch vụ (SAP - Service Access Point) vật lý chung không phục thuộc công nghệ truyền. Cuối cùng, tầng dưới phụ thuộc môi trường (PMD) điều khiển sự điều biến và mã hoá/giải mã tín hiệu. Tầng vật lý (bao gồm: tầng dưới phụ thuộc môi trường - PMD và tầng vật lý hội tụ giao thức - PLCP) và tầng điều khiển truy cập môi trường truyền thông (MAC) sẽ được giải thích chi tiết hơn trong các phần tiếp theo.
Riêng từ giao thức các tầng dưới, chuẩn đặc tả quản lý các tầng và quản lý các trạm cuối. Quản lý điều khiển truy cập môi trường truyền thông (MAC) hỗ trợ sự kết hợp và không kết hợp của một trạm cuối tới một điểm truy cập và trôi nổi giữa các điểm truy cập khác nhau. Hơn nữa, nó kiểm soát cơ chế xác thực quyền, mã hoá, đồng bộ của một trạm cuối liên quan tới một điểm truy cập và quản lý nguồn điện để lưu trữ năng lượng pin. Quản lý điều khiển truy cập môi trường truyền thông (MAC) cũng duy trì cơ sở thông tin quản lý (MIB - Management Infomation Base) điều khiển truy cập môi trường truyền thông (MAC).
PMD PLCP MAC management MAC LLC PHY management Station manage ment DLC PHY
Các nhiệm vụ chính của quản lý tầng vật lý bao gồm: Đổi hướng kênh và sự duy trì cơ sở thông tin quản lý tầng vật lý. Cuối cùng, quản lý trạm cuối tương tác với cả hai tầng quản lý và có nhiệm vụ quan trọng ủng hộ thêm các chức năng tầng cao hơn (ví dụ: điều khiển cầu nối và sự tương tác với một hệ thống phân tán trong trường hợp của một điểm truy cập).
Những lớp MAC của lớp liên kết dữ liệu và lớp vật lý PHY tương ứng với các lớp thấp nhất trong mô hình tham chiếu cơ bản ISO/IEC của OSI (Open System InterConnection).
Các lớp và các phân lớp được biểu diễn dựa theo hình dưới đây:
H ình 3.7. Mô hình tham chiếu ISO/ICE