Cấu trúc khung quản trị

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) đánh giá và so sánh hiệu suất giao thức tầng MAC theo chuẩn IEEE802 11, IEEE802 15 4 và IEEE802 15 3 (Trang 26 - 29)

- DA là đích đến của khung.

- SA là địa chỉ của trạm đang truyền khung.

Một trạm sẽ sử dụng nội dung trường địa chỉ 1 để thực hiện so sánh địa chỉ để quyết định nhận hay không. Nếu địa chỉ trường 1 là địa chỉ nhóm và khung không phải là khung Beacon thì BSSID cung được xác định để đảm bảo rằng việc truyền Broadcast hoặc multicast được bắt đầu từ cùng một BSS. Các trường địa chỉ của khung quản trị không được thay đổi bởi các kiểu khung con. BSSID của khung quản trị được xác định như sau:

a. Nếu một trạm là AP hoặc được kết hợp với AP thì BSSID là địa chỉ hiện nay đang được dùng bởi trạm đó trong AP.

b. Nếu một trạm là thành viên của IBSS thì BSSID là định danh của IBSS.

Tất cả các kiểu khung quản trị được truyền trong CFP có trường Duration được đặt là 32768. Nếu được truyền trong CP, trường Duration sẽ được đặt theo quy tắc sau:

- Nếu trường địa chỉ 1 chứa địa chỉ nhóm thì Duration sẽ được đặt là 0 - Nếu trường More fragment=0 và địa chỉ 1 chứa địa chỉ riêng thì Duration

sẽ được đặt là thời gian yêu cầu để truyền 1 ACK cộng với một khoảng SIFS.

- Nếu trường More fragment=1 và địa chỉ 1 chứa địa chỉ riêng thì Duration sẽ được đặt là thời gian yêu cầu để truyền phân mảnh tiếp theo và 2 ACK cộng với một khoảng SIFS.

Một số khung quản trị: - Khung Beacon - Khung ngắt liên kết - Khung yêu cầu liên kết. - Khung phản hồi liên kết. - Khung yêu cầu liên kết lại. - Khung phản hồi liên kết lại. - Khung yêu cầu thăm dò. - Khung phản hồi thăm dò. - Khung xác thực.

2.2 Lớp Vật lý

Chuẩn IEEE 802.11 mô tả tầng vật lý và tầng điều khiển truy cập môi trường truyền MAC như đối với các chuẩn 802.x LAN khác. Trong đó, tầng vật lý được chia thành hai thành phần là giao thức hội tụ vật lý (Physical Layer Convergence Protocol - PLCP) và thành phần độc lập môi trường truyền (Physical Medium Dependent - PMD). Tầng PLCP cung cấp chức năng cảm nhận sóng mang hay còn gọi là đánh giá nhiễu kênh truyền rỗi (Clear Channel Assessment - CCA) và cung cấp điểm truy cập dịch vụ vật lý chung (PHY Service Access Point - SAP) độc lập với công nghệ truyền thông. Tầng PMD làm nhiệm vụ quản lý việc điều chế.

Chuẩn IEEE 802.11 hỗ trợ ba loại công nghệ ở tầng vật lý khác nhau: một loại sử dụng công nghệ hồng ngoại và hai loại kia sử dụng công nghệ sóng radio. Cả ba loại này đều cung cấp các chức năng: Chức năng đánh giá kênh truyền rỗi và chức năng điểm truy cập dịch vụ vật lý. Chức năng CCA rất cần thiết cho những cơ chế điểu khiển truy cập môi trường truyền vì nó xác định cho tầng trên biết môi trường có rỗi hay không. Chức năng điểm truy cập dịch vụ vật lý cung cấp thông tin về tốc độ truyền.

Kĩ thuật trải phổ nhảy tần FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)

Kĩ thuật trải phổ nhảy tần là một công nghệ cho phép nhiều mạng không dây có thể cùng tồn tại trong cùng một vùng phủ sóng bằng cách phân chia cho các mạng sử dụng những dãy nhảy tần khác nhau. Sự phân chia này phụ thuộc vào sự chuẩn hóa trong từng quốc gia. Ví dụ ở Bắc Mỹ và châu Âu, chuẩn quy định 70 kênh nhảy tần (hopping channel). Trong khi đó ở Nhật Bản, chuẩn quy

định chỉ có 23 kênh nhảy tần. Mỗi kênh nhảy tần có một băng thông 1MHz trong dải tần 2.4 GHz ISM. Sự lựa chọn kênh tần số được thực hiện nhờ sử dụng một mẫu nhảy tần sinh ngẫu nhiên từ thông tin của mạng. Kĩ thuật trải phổ nhảy tần sử dụng phương pháp khoá dịch tần dạng Gao-xơ GFSK (Gaussian shaped FSK Frequency Shift Keying) làm phương pháp điều chế.

Kĩ thuật trải phổ thành dãy tuần tự DSSS

DSSS là phương pháp trải phổ luân phiên xác định bởi mã: Theo chuẩn IEEE 8002.11, việc trải phổ được thực hiện bởi 11- chip tuần tự gọi là mã Barker. Đặc điểm cơ bản của phương pháp này là khả năng chống nhiễu mạnh và không ảnh hưởng bới đặc tính truyền sóng theo nhiều đường (multi-path). DSSS PHY sử dụng dải tần 2.4 GHz và cung cấp tốc độ truyền dữ liệu 1 và 2 Mbps. Giống như kĩ thuật trải phổ nhảy tần FHSS, các bit cần truyền được biến đổi phổ nhờ sử dụng đa thức s(z) = z7

+ z4 + 1.  Kĩ thuật sử dụng hồng ngoại

Tầng PHY sử dụng công nghệ truyền hồng ngoại có bước sóng từ 850 đến 950 nm. Công nghệ này không yêu cầu đường truyền thẳng LoS (Line of sight) giữa bên nhận và bên gửi và có thể hoạt động trong môi trường có sự khếch tán. Kỹ thuật này cho phép truyền thông điểm – nhiều điểm (point-multipoint) và có bán kính truyền thông là 10m trong điều kiện môi trường không có ánh sánh mạnh như ánh sáng mặt trời hay từ một nguồn phát nhiệt mạnh.

2.3 Lớp MAC

Phần này nghiên cứu về việc điều khiển truy cập môi trường truyền trong 802.11, đặc biệt, phần này tập trung nghiên cứu về giao thức CSMA/CA, các cải tiến của nó nhằm giải quyết một số vấn đề mới trong mạng 802.11, nghiên cứu các khoảng thời gian khung được sử dụng để truy cập kênh truyền và ý nghĩa của chúng.

2.3.1. Giao thức CSMA/CA

Giao thức thức truy cập cơ bản của mạng không dây là CSMA/CA. CSMA/CA hoạt động gần giống như giao thức CSMA/CD (cảm nhận sóng mang có dò xung đột) được sử dụng phổ biến trong mạng có dây. Trong mạng không dây, CSMA/CD không sử dụng được vì các nguyên nhân chính đã được trình bày trong mục 1.1.4. Giao thức CSMA/CA giúp tránh xung đột giữa các trạm khi chúng cùng muốn sử dụng môi trường truyền.

Giao thức CSMA/CA có cơ chế làm việc ―nghe trước khi nói‖ như sau: Khi một trạm muốn truy cập môi trường truyền, trạm đó sẽ nghe xem môi trường truyền có bận hay không. Nếu môi trường truyền rỗi, nghĩa là môi trường truyền không bị bất cứ trạm nào chiếm dụng, thì nó đợi một khoảng thời gian ít

nhất là DIFS (là khoảng thời gian đợi lâu nhất vì vậy có mức độ ưu tiên thấp nhất) để truy cập môi trường truyền. Nếu môi trường truyền bận, trạm muốn truyền đó sẽ đợi một khoảng thời gian DIFS cộng thêm với thời gian backoff ngẫu nhiên trong cửa sổ tranh chấp. Sau mỗi khoảng thời gian DIFS, nếu môi trường truyền rỗi, thời gian back-off này được giảm đi 1, ngược lại giá trị của nó được giữ nguyên cho khoảng thời gian DIFS tiếp theo. Khi thời gian back-off giảm đến không, trạm bắt đầu truy cập môi trường truyền. Tuy nhiên, nếu có một trạm bất kỳ khác đã truy cập môi trường truyền trước khi thời gian back-off của trạm này giảm đến không thì nó sẽ giữ lại giá trị của thời gian back-off hiện tại để sử dụng cho lần truy cập tiếp theo. Giao thức này không giải quyết được vấn đề trạm ẩn và trạm lộ trong 802.11.

2.3.2 Giao thức CSMA/CA + ACK

Trong giao thức CSMA/CA, bên gửi không biết chắc được rằng liệu dữ liệu của mình gửi đi có bị xung đột và có bị lỗi hay không. Vì thế người ta đã thêm vào CSMA/CA cơ chế báo nhận để đảm bảo cho bên gửi biết các khung dữ liệu gửi đi đến bên nhận là không có lỗi.

Các trạm trước khi muốn truyền sẽ lắng nghe đường truyền. Nếu thấy môi trường truyền rỗi, trạm cần truyền sẽ đợi trong một khoảng thời gian DIFS trước khi thực hiện truyền. Ngược lại nếu kênh truyền bận trạm cần truyền sẽ đợi trong một khoảng thời gian DIFS và thực hiện hiện thủ tục back-off ngẫu nhiên. Khi nhận được khung dữ liệu bên nhận sẽ kiểm tra trường CRC trong khung, nếu thấy khung không bị lỗi nó sẽ đợi trong một khoảng thời gian SIFS rồi thực hiện truyền báo nhận ACK. Nếu ACK bị mất việc truyền lại sẽ được thực hiện.

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) đánh giá và so sánh hiệu suất giao thức tầng MAC theo chuẩn IEEE802 11, IEEE802 15 4 và IEEE802 15 3 (Trang 26 - 29)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(100 trang)