Các giao thức sử dụng sóng Vô tuyến điện UWB

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) đánh giá hiệu năng mạng không dây theo chuẩn 802 15 3 (Trang 63 - 67)

Trong thực tế, MAC định nghĩa dạng dữ liệu, thiết bị và phương thức đối với multimedia hoặc ứng dụng khác để chia sẻ tài nguyên và chức năng của UWB WPAN. Nói chung, MAC sẽ cung cấp các giao thức ứng dụng multimedia, quản lý thiết bị và WPAN, QoS thích hợp với kiểu dữ liệu, chứng thực an toàn, giảm giao thoa giữa các thiết bị gần nhau và quản lý điện năng.

Có lẽ thách thức được chú ý nhất của việc cho phép nhiều PAL tồn tại trong cùng môi trường là phát triển chính sách công bằng mà các quy định đặt chỗ và băng thông được sử dụng trong WPAN. Chính sách này thiết kế để cho phép tất cả CWUSB, Bluetooth và mạng Ad-hoc trên cùng MAC để chia sẻ trong cùng không gian. Chính sách công bằng được tích hợp vào giao thức đặt chỗ của MAC. Tính kế thừa băng thông cao của UWB và thời gian tốt của

Wimedia MAC cho phép cân bằng bởi vậy mà các hệ thống dựa trên Wimedia có thể cung cấp dải thông cao và độ trễ thấp.

i)Chức năng MAC của Wireless USB

Bên trên, chúng ta đã đề cập Wimedia MAC xung quanh vấn đề kiến trúc phân bổ của nó. Kiến trúc đó được áp dụng cho cả Wimedia và Bluetooth. Trong lịch sử, USB được dựa vào kiến trúc Master-Slave để giảm tải các xử lý mất chi phí cao của thiết bị ngoại vi và giao cho PC đảm trách xử lý. Mặc dù cho đến nay, đã giảm chi phí cho các xử lý của các thiết bị ngoại vi nhưng vấn đề thiết kế được thiết bị ngoại vi rẻ vẫn cần thiết. Bởi điều đó mà chế độ master-slave cần phải được đưa vào kiến trúc của WUSB MAC.

Việc sử dụng tính năng đặt vùng riêng được thiết kế trong WiMedia MAC, tạo ra khả năng linh hoạt rất cao trong việc thiết kế các chức năng của WUSB MAC. Việc đặt vùng cho phép PC giao tiếp với thiết bị ngoại vi sử dụng bất kỳ giao thức và định dạng nào mà nó yêu cầu.

Theo các kỹ sư về WUSB nghiên cứu về vấn đề này cho rằng một trong những nhiệm vụ của họ là đưa được càng nhiều càng tốt các giao thức USB có dây hiện có vào WUSB. Nếu các kỹ thuật hiện có của USB có dây được bảo tồn trong WUSB thì việc phát triển sẽ nhanh hơn và rẻ hơn. Tuy nhiên, việc di chuyển từ môi trường có dây sang môi trường không dây buộc các nhà thiết kế phải tiến hành quá trình điều chỉnh.

Đối với thiết bị có dây, chúng ta sẽ không có thuật ngữ “vượt ngoài phạm vi”, hiện tượng “hidden node”, vấn đề lưu lượng phục vụ nhiều trạm và hầu như không có cơ hội sửa đổi dữ liệu trái phép. Việc nghe lén trên liên kết USB có dây là không tồn tại. Cuối cùng, tỷ lệ lỗi thô của liên kết không dây là cao hơn rất nhiều so với kết nối có dây. Tất cả các yếu tố này buộc các nhà thiết kế phải điều chỉnh lại các tiến trình của USB để làm việc trên môi trường không dây.

Địa chỉ cho thiết bị USB không dây

ngoại vi (thiết bị). Với quan niệm đặt địa chỉ cho thiết bị USB không dây giúp làm giảm tính phức tạp của các công việc liên quan. Thay vì kêt nối đến hầu hết các thiết bị với số lượng không giới hạn khắp thế giới, các trạm chỉ cần nói với 1 số nhỏ các thiết bị trong phạm vi ngắn. Bởi lý do đó lược đồ đặt địa chỉ USB khác hẳn trong sử dụng Wimedia MAC.

WUSB chỉ hỗ trợ 127 địa chỉ, trạm sẽ quản lý tất cả địa chỉ này. Ngoài 127 địa chỉ cấp cho trạm thì còn có các địa chỉ từ 128-255 được sử dụng với mục đích khác bao gồm: địa chỉ 255 được trao cho các thiết bị đang nằm trên đường truyền nhưng ở trạng thái không liên lạc. Thông thường, trạng thái này dành cho những thiết bị đang yêu cầu kết nối. Phạm vi từ 128-254 được sử dụng để đặt cho các thiết bị để giao tiếp với trạm trước khi thiết bị được xác thực.

Kênh của trạm

Các kênh của trạm WUSB bao gồm giao tiếp giữa trạm và các thiết bị của nó. Ở cấp cao nhất, có 2 phần giao tiếp. Phần thứ nhất là công cụ điều khiển Frame gọi là Microscheduled Management Command (MMC). MMC là nơi trạm mô tả giao dịch sẽ được thực hiện sau đó. Tiếp theo MMC là giai đoạn các giao dịch được tiến hành. MMC cũng thông báo thời gian mà MMC tiếp theo sẽ bắt đầu và cũng là thời điểm kết thúc của giao dịch hiện tại.

k) Tóm lƣợc

Lớp MAC cung cấp phạm vi rộng chức năng cho sóng vô tuyến điện, các chức năng đó được trình bày thông qua các chủ đề như địa chỉ, phục hồi lỗi, đặt trình tự gói, lựa chọn và quản lý kênh, và quản lý media. Nếu xem xét đến thứ tự thực hiện thì chức năng của lớp MAC bắt đầu bằng việc lựa chọn kênh sóng vô tuyến điện mới mà nó sẽ hoạt động. Sau đó đến tiến trình lắng nghe và trao đổi giao thức được thực hiện thông qua beacon. Khi sóng vô tuyến điện được gia nhập mạng nó sẽ yêu cầu sử dụng phổ. Công việc này được làm thông qua các tiến trình đặt chỗ được thực hiện một cách có trật tự. Khi dữ liệu được chuyển giao, MAC chịu trách nhiệm đặt địa chỉ cho gói dữ liệu ra. Nếu nhận dữ liệu bị lỗi, MAC có trách nhiệm yêu cầu truyền lại và tái

sắp đặt các gói theo đúng trình tự.

3.3. Piconet trong chuẩn 802.15.3

Cũng giống như các hệ thống mạng không dây di động khác, năng lượng tiêu thụ vẫn là một chìa khoá chính và Piconet vẫn là một ý tưởng cơ bản trong giao thức truy nhập của chuẩn IEEE 802.15.3.

Piconet trong 802.15.3 là một hệ thống giao tiếp dữ liệu Ad-hoc không dây, hoạt động bên trong một khu vực nhỏ xung quanh một cá nhân hoặc một đối tượng. Nó cho phép các thiết bị độc lập có thể giao tiếp với nhau. Hầu hết các thiết bị của mạng Piconet chạy pin.

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) đánh giá hiệu năng mạng không dây theo chuẩn 802 15 3 (Trang 63 - 67)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(107 trang)