Chúng ta sẽ xem xét làm thế nào 802.11e/WME nâng cao độ ưu tiên của lưu lượng thoại bởi việc sử dụng phân loại lưu lượng và thuật toán MAC nâng cao. Những đặc tính này giúp giảm trễ cho lưu lượng thoại và do đó nâng cao chất lượng truyền thông. Một ưu điểm nữa là nó tăng dung lượng hệ thống cho thoại qua WLAN. Như ta
đã biết dung lượng của WLAN dành cho các cuộc gọi thoại bị giới hạn vì những nhân tố sau:
• Kích thước gói thoại nhỏ • Chi phí lớp vật lí cao
• Thoại và dữ liệu cạnh tranh công bằng với nhau trong truy nhập kênh truyền • Các trạm và AP cạnh tranh với nhau trong truy nhập kênh truyền.
• Yêu cầu ACK cho mỗi gói.
Các tham số trong lớp PHY 802.11
802.11b 802.11g+b 80.11g-only 802.11a DIFS 50 50 28 34 SIFS 10 10 10 16 Slot Time 20 20 9 9 Cwmin 32 16 16 16 Supported Data Rate (Mbps) 1, 2, 5.5, 11 1, 2, 5.5, 11, 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Basic Rate (Mbps) 2 2 NA NA
PHY for other
frames 192 20 20 20
ACK frames 131 24 24 24
Đầu tiên hãy xem 802.11e/WME không giải quyết được những vấn đề gì. Nó không giải quyết vấn đề kích thước gói thoại, là bản chất giới hạn của VoIP. Các gói thoại được giữ nhỏ để giảm trễ.
802.11e/WME không giải quyết vấn đề chi phí lớp vật lí, cũng là vấn đề lớp PHY. Giải pháp là chọn đúng lớp PHY cho VOIP over WLAN. Bảng 3.1, việc sử dụng 802.11g hoặc 802.11a như là lớp PHY là hợp lí hơn cả cho VOIP over WLAN vì nó giảm đáng kể chi phí lớp PHY. Điều này được xác nhận bởi phân tích như trong bảng 3.2.
DCF tập trung tạo ra số lượng cơ hội truyền dẫn công bằng trong các trạm. Nói cách khác, nó đảm bảo rằng khi một trạm có được truy nhập tới kênh truyền và kết thúc truyền dẫn của nó. Nó phải cạnh tranh lại với các trạm khác để truyền dẫn gói tiếp theo. Tuy nhiên, không công bằng với các gói thoại có kích thước nhỏ hơn vì nó không tính đến bao lâu trạm sẽ ở trên kênh truyền khi nó có được truy nhập. 802.11e giải quyết vấn đề này bởi việc cho phép các gói thoại với mức ưu tiên cao hơn các gói dữ liệu. Có nghĩa rằng các trạm thoại sử dụng tải trọng kích thước nhỏ tốn ít thời gian chờ truyền hơn các gói dữ liệu, điều này là công bằng vì chúng chiếm kênh ít thời gian khi chúng được truy nhập vào kềnh truyền.
Một khía cạnh khác của sự công bằng trong chuẩn 802.11 xuất phát từ thực tế rằng cả AP và trạm đều sử dụng cùng tham số MAC. Điều này có nghĩa là nếu một AP và trạm cạnh tranh để truy nhập tới kênh truyền, cả hai đều có khả năng ngang nhau. Tuy nhiên, trong một hệ thống VOIP over WLAN, do tính hai chiều và không đối xứng tự nhiên của thoại, AP điều khiển nhiều lưu lượng hơn bất kì trạm nào và chúng ta có một hệ thống mà node điều khiển nhiều lưu lượng (AP) không được ưu tiên hơn các node khác. Điều này dẫn tới sự tắc nghẽn tại một điểm trong một BSS VOIP over WLAN. EDCF giải quyết vấn đề này bởi việc cho phép AP sử dụng sử dụng các tham số cạnh tranh khác nhau (giới hạn CW, AIFS và PF) từ trạm. Nó làm cho AP có mức ưu tiên cao hơn để truy nhập vào kênh truyền, điều này thích hợp cho truyền thông thoại. Mặt khác, HCF giải quyết vấn đề này bởi việc điều khiển hoàn toàn môi trường truy nhập tới AP trong suốt thời gian không tranh chấp (trong thời gian này truyền thông thoại được lập lịch). Do đó, AP có thể sử dụng kênh truyền cho luồng dữ liệu nhiều hơn trạm.
Cuối cùng với e, 802.11e cho ACK tùy chọn, do đó nó cho phép số lượng gói qua môi trường không khí giảm xuống một nửa. Tuy nhiên, làm môi trường vô tuyên phức tạp, không sử dụng ACK là một giải pháp không có tính thực tế. Tuy nhiên, chúng ta có thể sử dụng gói ACK mở rộng, ACK của N gói có thể được gửi cùng nhau. Việc gửi một ACK cho N gói thay vì ACK choi mỗi gói được mong đợi là sẽ làm giảm số lượng gói gửi trong môi trường do đó làm tăng dung lượng hệ thống. Tuy nhiên, một vài cuộc thí nghiệm đã chỉ ra rằng, WLAN thường hoạt động trong môi trường khắc nhiệt thì việc sử dụng ACK cho mỗi gói là tốt nhất.
Mặc dù 802.11e/WME giúp nâng cao dung lượng hệ thống về số lượng cuộc gọi đồng thời trong một BSS, một BSS có thể một số lượng cuộc gọi nhất định. Khi số lượng cuộc gọi vượt quá ngưỡng này, BSS được gọi là ở trạng thái tắc nghẽn. Một
MAC VoIP
802.11b 11.2
802.11a 56.4
802.11g-only 60.5
802.11g với bảo vệ CTS-to-seft 18.9 802.11g với bảo vệ RTS-CTS 12.7
ràng đây không phải là tình huống mong đợi. Do đó, cần phải có sự điều khiển truy nhập để bảo đảm số cuộc gọi đồng thời được phép. 802.11e cung cấp TSPEC để thực hiện điều khiển truy nhập.