Từ lý thuyết tổng quan về WAL, hoạt động đầu tiờn được xem xột là quỏ trỡnh đăng ký sử dụng một AP để tỡm kiếm chức năng WAL của thiết bị đầu cuối di động trong vựng phủ súng. Theo cỏch này, nú phải biết thụng tin LLTC trong WAL quản lý về một MT mới, thụng qua mức MAC quản lý.
Mỗi khi một WAL phối hợp ý thức được sự cú mặt của MT mới trong phạm vi quản lý của nú, thỡ quỏ trỡnh đăng ký được bắt đầu. Để thực hiện điều này, AP phải gửi một yờu cầu dung lượng WAL nguyờn thuỷ, và sau đú đợi một sự đỏp lại từ MT trong một thời hạn nhất định. Bản tin đỏp lại chớnh là WAL- CAPABILITY-CONFIRM.
Nếu thời gian đợi kết thỳc, AP sẽ gửi lại bản tin ban đầu, nếu một lần nữa khụng cú sự đỏp lại thỡ AP sẽ tự hiểu rằng MT đú khụng cú khả năng WAL (tỡnh trạng này được mụ tả trong hỡnh 4.3)
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 89 Lưu Thị Thu Hiền
Hỡnh 4.3 Thủ tục đăng ký WAL
Hỡnh 4.4 PDU thay đổi trong quỏ trỡnh đăng ký WAL
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 90 Lưu Thị Thu Hiền
Hỡnh 4.3 giới thiệu cỏc tham số sẽ được trao đổi trong thời gian quỏ trỡnh đăng ký sảy ra (chi tiết hoỏ trong hỡnh 4.4)
Thiết kế này của WAL cố gắng tương thớch với cả IPv4 và IPv6. Cả hai chuẩn này xem xột khả năng sử dụng những địa chỉ của mọi khuụn dạng. Khi AP khởi chạy chương trỡnh, nú hoàn toàn khụng biết MT sử dụng phiờn bản nào, bởi vậy nú nhận diện cả hai (vỡ nú cú thể thực hiện đồng thời cả hai phiờn bản của IP)
Trong trường hợp đú, nú sử dụng trường cờ để nhận diện kiểu địa chỉ đang được quản lý (bit 0 chỉ bỏo khi sử dụng IPv4 và bit 1 khi sử dụng IPv6)
Giả sử rằng cỏc MT chỉ sử dụng một phiờn bản IP duy nhất, như vậy chỉ cú một trường địa chỉ trong bản tin trả lời ban đầu. Trường cờ nhận diện phiờn bản nào sử dụng (kớch thước của nú là 1 byte dễ dàng cho sự sắp xếp và thực hiện)
Mặt khỏc, để AP biết hai modul mà MT cú thể sử dụng thỡ một trường Class_List 2 byte được đưa vào lớp cần dựng. Để thực hiện điều này thỡ class per bit được định nghĩa, nú được dựng nhận diện sự cú mặt của một lớp xỏc định (mụ tả trong hỡnh 4.5).
Hỡnh 4.5 Mó hoỏ trường Class_List
Khi quỏ trỡnh đăng ký WAL kết thỳc, một association được thiết lập và cho phộp cỏc thực thể WAL cú thể trao đổi những thụng tin bỏo hiệu điều khiển. Sau khi AP nhận được bản tin WAL-CAPABILITY-CONFIRM, nú sẽ gửi một bản tin bỏo hiệu yờu cầu hợp nhất (SIGNALING_ASSOC_REQUEST) tới đầu cuối di động. Khi AP biết những modul nào cú mặt trong MT, nú chấp nhận cấu hỡnh cho hợp nhất và trả lời với bản tin SIGNALING_ASSOC_REQUEST. Tuy nhiờn theo cỏch này AP nhận diện sự hợp nhất vỡ thế để trỏnh bị lỗi thỡ bản tin này được sử dụng lặp lại.
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 91 Lưu Thị Thu Hiền
Khuụn dạng gốc sử dụng trong sự tạo thành bỏo hiệu hợp nhất được chỉ ra ở hỡnh 4.6. Độ dài của cỏc trường định nghĩa cỏc thụng số làm việc của cỏc modul khỏc nhau, nú phụ thuộc vào cấu hỡnh mỗi lớp, vỡ thế độ dài của cỏc trường là khụng xỏc định.
Hỡnh 4.6 PDU thay đổi trong tớn hiệu thiết lập hợp nhất
Khi thụng tin bỏo hiệu hợp nhất được tạo ra, cả MT và điểm truy cập sẽ được ghi vào những bảng tương ứng với cỏc đặc tớnh đặc biệt của chỳng (như là định nghĩa lớp và cỏc modul) (hỡnh 4.7). Cỏc đặc tớnh này được thay đổi trong quỏ trỡnh sử lý trước.
Hỡnh 4.7 Tớn hiệu bỏo hiệu sự thành lập association
4.4.2 Sự thiết lập association
Thủ tục này được bắt đầu với một gúi dữ liệu IP truyền tới WAL mà nú khụng thể phõn biệt được tập hợp cỏc association mà WAL quản lý. Nếu MT bắt đầu quỏ trỡnh sử lý, nú sẽ gửi bản tin ASSOC_REQUEST gốc để chỉ bỏo lớp và
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 92 Lưu Thị Thu Hiền
cỏc thụng số làm việc của cỏc modul chuyển tiếp. Sau khi nhận PDU, AP trả lời MT với bản tin ASSOC_RESPONSE gốc. Nếu cấu hỡnh được thiết lập bởi đề nghị của AP thỡ MT sẽ xỏc nhận sự tạo thành một sự hợp nhất mới với bản tin ASSOC_CONFIRM gốc. Nếu MT từ chối cấu hỡnh, nú sẽ gửi một PDU ASSOC_REJ. Tới một phạm vi nhất định, sự trao đổi của cỏc bản tin thụng bỏo trong quỏ trỡnh sử lý (hỡnh 7.8) dựa trờn ba cỏch bắt tay (handshaking) của TCP. Khi AP bắt đầu thiết lập hợp nhất, thỡ sự trao đổi PDU diễn ra tương tự. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hỡnh 4.8 Thủ tục thiết lập sự hợp nhất
Quỏ trỡnh miờu tả ở trờn là khụng đối xứng, nghĩa là AP luụn luụn nhận biết sự hợp nhất được hỡnh thành vỡ vậy sẽ khụng cú sự chồng lấn lờn nhau. AP biết tất cả cỏc ID được gỏn cho mỗi MT, trong khi đú MT khụng biết ID của cỏc MT để giao tiếp với cỏc thiết bị đầu cuối di động trong phạm vi vựng của nú.
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 93 Lưu Thị Thu Hiền
Theo những nhận xột trước, cả MT và AP quản lý tất cả những hợp nhất trong cựng một bảng (bảng 4.1). Bảng này chứa tất cả cỏc lớp thuộc về nú cựng với cỏc thụng số làm việc của cỏc modul. AP cũng liờn quan tới cỏc nhúm MT hợp nhất tương ứng, vỡ thế nú cũng quản lý cỏc MT xỏc định (chẳng hạn như địa chỉ IP của MT)
Bảng 4.1 Bảng cỏc nhúm hợp nhất
Hỡnh 4.9 chỉ ra khuụn dạng PDU luõn phiờn trong quỏ trỡnh hỡnh thành một sự hợp nhất.
Hỡnh 4.9 PDU thay đổi trong thủ tục sự hợp nhất được thiết lập
4.4.3 Dữ liệu
Khi một dữ liệu khối IP thuộc về một nhúm hợp nhất được thiết lập truyền tới WAL, WAL sẽ tạo ra dữ liệu PDU. Giả thiết rằng nú khụng yờu cầu phõn đoạn, mỗi modul nhận cỏc gúi, sử lý và thờm những thụng tin bổ xung cần thiết (thụng tin điều khiển phải được truyền tới modul tương ứng tại nơi nhận).
Hỡnh 4.10 chỉ ra khuụn dạng dữ liệu PDU. Nhúm hợp nhất mà nú thuộc về được nhận diện trong trường tiờu đề WAL tương ứng. Tiếp đú trường sử dụng để
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 94 Lưu Thị Thu Hiền
truyền thụng tin phõn đoạn sẽ được thờm vào nếu việc phõn đoạn gúi dữ liệu IP là cần thiết.
Hỡnh 4.10 Dữ liệu PDU
Như ta đó biết, một số tớnh năng của WAL được tương thớch với trạng thỏi kờnh vụ tuyến ( như là giao thức lớp cao hơn). Theo cỏch này, kớch thước của PDU được tạo bởi WAL phải cố định. Tuy nhiờn kớch thước này phụ thuộc vào trạng thỏi của liờn kết khụng dõy tại bất kỡ thời điểm nào, WAL cú thể sửa đổi kớch thước của PDU thụng qua kờnh vụ tuyến. Như vậy cớ chế phõn đoạn là cần thiết. Để thực hiện mục đớch này một bye dữ trữ trong dữ liệu PDU đó được sử dụng (hỡnh 4.11).
Hỡnh 4.11 Thụng tin phõn mảnh trong dữ liệu gốc
Thực thể quản lý phõn mảnh cho mỗi nhúm hợp nhất đỏp ứng mặc định cỏc giỏ trị được ghi trong gúi WAL (số thứ tự của gúi) và những đoạn (số thứ tự của đoạn trong gúi).
4.4.4 Thủ tục tỏi thiết lập sự kết hợp
Thủ tục được thiết lập để sửa đổi cấu hỡnh của nhúm kết hợp trong quỏ trỡnh trạng thỏi cỏc kờnh vụ tuyến thay đổi (để thớch nghi với sự thay đổi của mụi trường). Trong thụng tin của WAL, trạng thỏi của cỏc kết nối khụng dõy phải được tập hợp để cho phộp ước lượng trạng thỏi hiện thời (như SRN). Tuy nhiờn cỏc ngưỡng ấn định cấu hỡnh làm việc khỏc nhau cho những nhúm hợp nhất của lớp đặc biệt được định nghĩa. Khi cỏc thực thể tập hợp được trạng thỏi cỏc kờnh nhận định được một trong cỏc ngưỡng này, nú sẽ cảnh bỏo cho WAL phối hợp.
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 95 Lưu Thị Thu Hiền
Đõy là quỏ trỡnh khởi đầu của nhúm hợp nhất, tương tự như quỏ trỡnh được mụ tả trong hỡnh 4.12.
Sau khi nhúm hợp nhất được thiết lập, một định danh mới được gỏn cho cấu hỡnh đú. Những thay đổi của thụng tin gốc đồng nhất với những thụng tin được sử dụng trong quỏ trỡnh tỏi cấu hỡnh lại nhúm hợp nhất.
Cuối cựng WAL cần cỏc thực thể đỏp ứng việc thống kờ cỏc kờnh thụng tin (LLCT). Quỏ trỡnh này phụ thuộc vào giao diện điều khiển khụng dõy được sử dụng.
Hỡnh 4.12 Thủ tục thiết lập lại nhúm hợp nhất
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 96 Lưu Thị Thu Hiền
4.4.5 Danh sỏch PDU
Kết thỳc chương này, bảng 7.2 cho thấy tập hợp cỏc WAL gốc được sử dụng trong dự ỏn WINE. Theo dự ỏn này, việc đưa ra thiết kế dễ gõy ảnh hưởng tới những cải biến trong tương lai như mạng IPv6. Về cơ bản là trường độ dài tiờu đề WAL và trường điều khiển lỗi trong tiờu đề này.
Cuối cựng cần được nhấn mạnh là tập hợp cỏc modul FEC đó thực hiện chuẩn IEEE 802.11b, liờn quan tới sự phõn đoạn và ARQ. Giỳp người đọc quan tõm chi tiết hơn tới chức năng của WAL và sự thực hiện của bất kỳ modul nào trong hệ thống.
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 97 Lưu Thị Thu Hiền
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 98 Lưu Thị Thu Hiền
Bảng 4.2 Danh sỏch PDU của WAL
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 99 Lưu Thị Thu Hiền
Kết luận
Với những đặc tớnh ưu việt của WLAN đó được trỡnh bày trong bản khoỏ luận, chỳng ta đó thấy được những ứng dụng rộng rói thụng qua cỏc dịch vụ mà WLAN cú thể cung cấp với những thiết bị khỏ quen thuộc và đang dần trở nờn quan trọng trong cuộc sống như mỏy tớnh sỏch tay, radio v..v.. Người dựng cú thể
kiểm tra email và truy cập mạng Internet nhờ cỏc thiết bị di động của họ. Từ
những thiết bị như mỏy tớnh sỏch tay, họ cú thể tỡm kiếm thụng tin trong mạng Internet tại cỏc địa điểm khỏc nhau như sõn bay, nhà ga hay những nơi cụng cộng khỏc. Cỏc khỏch du lịch cú thể sử dụng cỏc thiết bị đầu cuối GPS đặt trong nhà hay trong ụ tụ để định vị và thiết lập bản đồđường đi. Những hồ sơ, dữ liệu hoặc cỏc thụng tin khỏc cú thểđược trao đổi bởi cỏc mỏy tớnh sỏch tay thụng qua mạng LAN khụng dõy (WLAN).
Bản khoỏ luận cũng nờu bật những ưu điểm và những khú khăn khi đưa ra giải phỏp cho mạng cỏ nhõn (PAN) . Những chuẩn hoỏ về mạng PAN được tiếp hoàn thiện bởi nhúm IEEE 802.15, thỳc đẩy đưa PAN vào cuộc sống hàng ngày.
Chắc chắn rằng tốc độ truyền bit cao hơn làm cho PAN phỏt triển với khả năng mới, và như vậy mụ hỡnh mạng mới sẽ xuất hiện hệ thống mạng B-PAN (hệ thống mạng PAN dải rộng) , mụ hỡnh mạng này sẽ cung cấp một tốc độ truyền bit lờn tới 400Mbps, cú khả năng truyền giọng núi, truyền tin và cỏc ứng dụng đa phương tiện khỏc với những thiết bị đầu cuối đa truy cập thụng minh. Điều này yờu cầu những nghiờn cứu chuyờn sõu và đưa ra nhiều thỏch thức đối với thế giới cụng nghệ và khoa học.
Với cỏc giải phỏp về cụng nghệ, giải thuật và cỏc nghi thức cho cầu hỡnh mạng đó nờu trong bản khoỏ luận, tất cả nhằm mục đớch thay thế cỏc kết nối giỳp cho phộp những thiết bị di động nằm trong cự li truyền dẫn cú thể kết nối với nhau vỡ thếđó thỳc đẩy hỡnh thành cấu trỳc mạng di động thế hệ 4G.
4G được tớch hợp những topo và cỏc nền tảng mạng khỏc nhau, ưu việt hơn với tốc độ truyền dẫn và cú thể phỏt triển độc lập từ những mạng truy cập. Cựng với cỏc lợi thế khỏc làm cho mạng di động thế hệ 4G trở nờn lụi cuốn trong thế hệ
mạng di động tương lai.
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 100 Lưu Thị Thu Hiền
BẢNG THUẬT NGỮ VÀ CÁC TỪ VIẾT TẮT
Từ viết tắt Thuật ngữ tiếng Anh Thuật ngữ tiếng Việt
ACF Association control function Chức năng điều khiển hợp nhất AM_ADDR Active member address Địa chỉ thành viờn tớch cực AP Access point Điểm truy cập (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
APT AP transceiver AP truyền
AR_ADDR Access request address Địa chỉ yờu cầu truy cập ARQ Automatic repeat request Tự động lặp lai yờu cầu ATIM Ad hoc TIM Mạng đặc biệt TIM
BCCH Broadcast control channel Kờnh điều khiển quảng bỏ BCH Broadcast channel Kờnh quảng bỏ
BD_ADDR Bluetooth device address Địa chỉ thiết bị Bluetooth B-PAN Broadband PAN PAN băng rộng
BSS Basic service set Tập dịch vụ cơ bản CL Convergence layer Lớp chuyển đổi CP Common part Phần thụng dụng CTS Clear to send Xoỏ để gửi
CW Contention window Cửa sổ tranh chấp DCC DCL connection control Điều khiển kết nối DCL DCCH Dedicated control channel Kờnh điều khiển định vị DCF Distributed coordination Chức năng kết hợp phõn bổ funcion
DLC Data link control Điều khiển kết nối dữ liệu DIFS Distributed interframe space Phõn bổ khụng gian liờn khung DS Distribution system Hệ phõn bổ
DSS Distribution system service Hệ phõn bổ dịch vụ ESS Extended service set Tập dịch vụ mở rộng FCCH Frame control channel Kờnh điều khiển khung FCH Frame channel Kờnh thụng tin khung FER Frame error rate Tỉ lệ lỗi khung
FHSS Frequency hopping spread Trải phổ nhảy tần spectrum
FIFO First input first output Thanh ghi tuần tự
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 101 Lưu Thị Thu Hiền
HEC Header error check Kiểm tra lỗi phần tiờu đề IBSS Independent BSS BSS độc lập
LCCH Link control channel Kờnh điều khiển kết nối LCH Long transport channel Kờnh truyền dài
LLCT Logical link control translator Bộ truyền điều khiển kết nối
logic
LMDS Local multipoint distribution Hệ phõn bổ đa điểm cục bộ system
MAC Medium access control Điều khiển truy cập đường
truyền
MLME MAC sublayer management Thực thể quản lý lớp con MAC entity
MPDU MAC potocol data unit Đơn vị dữ liệu giao thức MAC MSDU MAC service data unit Đơn vị dữ liệu dịch vụ MAC PLME PHY layer management entity Thực thể quản lý lớp PHY RCH Random channel Kờnh ngẫu nhiờn
SAR Segmentation and reassembly Chức năng phõn chia và hợp
Function nhất
SCO Short transport channel Kờnh truyền ngắn
SIFS Short interframe space Khụng gian liờn khung ngắn SNMP Simple Network Management Giao thức quản lý mạng đơn
Protolcol giản
SR Selective repeat Lặp lại lựa chọn
STA Station Trạm
TCP/IP Tranmission Control Protocol Giao thức điều khiển truyền UBCH User broadcast channel Kờnh quảng bỏ người dựng UDCH User data channel Kờnh dữ liệu người dựng UMCH User multicast channel Kờnh quảng bỏ điểm-đa điểm U-SAP User service access point Điểm truy cập dịch vụ người (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
dựng
WAL Wireless adaptation layer Lớp thớch nghi khụng dõy WLANs Wireless local area networks Mạng cục bộ khụng dõy WPANs Wireless personal area Mạng cỏ nhõn khụng dõy
networks
WLAN, WPAN và bước phỏt triển đến hệ thống thụng tin di động 4G
Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN 102 Lưu Thị Thu Hiền
Tài liệu tham khảo:
[1] Mobile AD HOC NETWORKING Edited by STEFANNO BASAGNI
[2] WLANs and WPANs towards 4G Wireless Edited by Ramjee Prasad Luis Munoz
[3] Giỏo trỡnh hệ thống mạng mỏy tớnh CCNA Semester 1 Dịch bởi Nguyễn Hồng Sơn –Nhà suất bản giỏo dục [4] Và một số tư liệu từ Internet: