Nivelul MAC in retele 802.11Calitatea legaturii RFProblema statiei ascunseAccesul la mediuFunctiile pentru detectarea purtatoareiSpatiul intre cadreAccesul bazat pe disputa folosind DCFFragmentarea si reasamblareaFormatul cadrului
Calitatea legaturii RFFactori care degradeaza legatura RFInterferentaZgomotulInterferenta multipathACK, confirmare pozitiva (positive acknowledgement)Retransmisia cadrelor neconfirmateControlul mediului pe perioada operatiilor atomiceSuport pentru viteze multiple
Problema statiei ascunseStatia 2 raspunde cu un cadru CTSCTS blocheaza transmisia statiilor care il receptioneazaStatia 1 transmite cadrulStatia 2 transmite ACKStatia 1 intentioneaza sa transmita un cadru statiei 2Statia 1 transmite un cadru RTSRTS rezerva legatura radio si blocheaza transmisia statiilor care il receptioneaza
Accesul la mediuControlat de functiile de coordonareDistribution coordination function (DCF)Acces CSMA/CAVerifica daca legatura radio este libera inaintea transmisieiBackoff aleator dupa fiecare cadruCTS/RTS
Point coordination function (PCF)Serviciu fara disputaDoar in retele infrastructurePoint coordinatorsIn AP-uriMediul este furnizat fara disputa
Hybrid coordiation function (HCF)Quality of serviceIn orice reteaPermite statiilor mentinerea mai multor cozi de servicii
Functiile pentru detectarea purtatoareiDetermina disponibilitatea mediuluiTipuriFizicaVirtualaFizicaFurnizate de nivelul fizicPret mareProblema nodurilor ascunse
Functiile pentru detectarea purtatoareiVirtualaNetwork Allocation Vector (NAV)Timer (in microsecunde)Indica durata de timp in care mediul va fi rezervat
Spatiul intre cadreInterframe spacingCoordonarea accesului la mediuShort Interframe Space (SIFS)Transmisii cu prioritatea cea mai mare (RTS, CTS, ACK)
PCF Interframe Space (PIFS)Folosit de PCF in operatiile fara disputaDCF Interframe Space (DIFS)Servicii bazate pe disputaExtended Interframe Space (EIFS)Folosit doar atunci cand este o eroare in transmisia cadrului
Accesul bazat pe disputa folosind DCFFolosit atat in retele IBSS cat si in retele infrastructure BSSStatiile verifica daca mediul este liberReguli de bazaDaca mediul este liber de o perioada de timp mai mare decat DIFS transmisia poate incepe imediatDaca cadrul precedent a fost receptionat fara erori mediul trebuie sa fie liber pentru o perioada de timp cel putin egala cu DIFSDaca transmisia precedenta continea erori mediul trebuie sa fie liber pentru o perioada de timp egala cu EIFSDaca mediul este ocupat statiile asteapta eliberarea acestuia (access deferral). Dupa eliberarea mediului statiile asteapta ca acesta sa fie liber pentru o perioada de timp egala cu DIFS si se pregatesc pentru procedura de backoff exponential in vederea evitarii coliziunilor.
Reguli aditionaleTratarea erorilor este responsabilitatea transmitatorului care trebuie sa efectueze retransmisia.Secventele multicadru pot actualiza NAVCadrele de tip ACK, CTS intr-o secventa de schimb RTS/CTS si fragment in secvente de fragmente pot fi transmise dupa o perioada de timp egala cu SIFSSecvente de cadre extinse sunt necesare pentru pachete de nivel superior mai mari decat pragurile configurate
Tratarea erorilorFiecare cadru sau fragment are asociat un singur retry counterStatiile au doua retry countersShort retry countLong retry countCadreleScurte - mai scurte decat pragul RTSLungi - mai lungi decat pragul RTSIn functie de lungime, cadrele sunt asociate fie cu short sau long retry counter
Tratarea erorilor (continuare)Retry counts incep la 0 si sunt incrementate cand transmisia cadrelor asociate esueazaDaca limita retry este atinsa cadrul este eliminat si pierderea sa este raportata protocoalelor de nivel superiorFragmentele primesc de la MAC un maximum lifetimeCand primul fragment este transmis lifetime counter este pornitCand limita lifetime este atinsa cadrul este eliminat si nu se mai incearca transmiterea fragmentelor ramase
BackoffDupa terminarea transmisiei cadrului si expirarea DIFS statiile pot incerca sa transmita cadreDupa DIFS urmeaza o perioada numita contention window sau backoff windowAceasta perioada este impartita in sloturi
Backoff (continuare)Statiile aleg aleatoriu un slot si asteapta acel slot inainte de a incerca sa acceseze mediulIn cazul in care mai multe statii incearca sa transmita, statia care alege cel mai mic numar de slot acceseaza mediulDe fiecare data cand o transmisie esueaza timpul backoff este selectat dintr-o gama mai larga
Backoff (continuare)Dimensiunea contention window este limitataCand contention window atinge dimensiunea maxima, ramane la aceasta dimensiune pana cand transmisia are loc cu succes sau retry counter asociat este atins si cadrul este eliminat. In ambele cazuri contention window este resetat la dimensiunea minima
Fragmentarea si reasamblareaFragmentarea are loc atunci cand lungimea pachetelor de nivel mai inalt depaseste pragul de fragmentare configuratFragmentele au acelasi numar de secventa dar au numere de fragment atribuite in ordine crescatoare. Cele doua numere compun campul Sequence ControlBitul More Fragments din campul Frame Control indica faptul ca fragmentul este sau nu ultimul
Fragmentele unui cadru sunt transmise in mod normal intr-o rafala - fragmentation burstNAV si SIFS sunt folosite in combinatie pentru a controla accesul la mediuFragmentele si confirmarile sunt separate de SIFS astfel incat statia sa pastreze controlul canalului
RTS si CTS seteaza NAV pana la sfarsitul primelor fragmenteFiecare fragment setaza NAV pana la sfarsitul confirmarii pentru urmatorul fragmentDupa transmiterea ultimului fragment si a confirmarii corespunzatoare NAV este setat la 0 indicand eliberarea mediului
Formatul cadruluiVersion versiunea, numarul protocolului 0Type tipul: management, control, dataSubtype impreuna cu subcampul Type identifica tipul cadruluiTo DS si From DS indica daca un cadru este destinat sistemului de distributieMore Fragments toate fragmentele exceptand ultimul au acest bit 1; ultimul fragment si cadrele nefragmentate au acest bit 0Retry cadrele retransmise au acest bit 1Power Management 1 indica faptul ca transmitatorul va fi in mod powersaving dupa terminarea schimbului de cadre atomic curentMore Data setat de AP, indica existenta a cel putin un cadru bufferatProtected Frame setat pentru cadrele protejate de protocoale de securitate de nivel legaturaOrder setat atunci cand furnizarea este realizata in ordine stricta
Duration (NAV) timpul in microsecunde al NAVCFP contention-free periodCadre CFP valoarea 32768; interpretata ca si NAVCadre PS-Poll statiile care comuta din starea powersaving in starea activa transmit un cadru PS-Poll pentru a aduce cadrele bufferate de la AP; association ID (AID) indica BSS-ul cu care sunt asociate
AddressPana la 4 campuri de adresa a 48 bitiCampuri diferite sunt folosite in scopuri diferite in functie de tipul cadruluiAddress 1 pentru receptorAddress 2 pentru transmitatorAddress 3 pentru filtrare de catre receptorDestination address adresa destinatieiSource address adresa surseiReceiver address adresa statiei care trebuie sa proceseze cadrulTransmitter address adresa interfetei wireless care a transmis cadrul in mediul wireless; doar in wireless bridgingBasic Service Set ID (BSSID) pentru identificarea unui WLAN
Folosit pentru defragmentare si eliminarea cadrelor duplicateSequence number numarul cadrului de nivel superiorFragment number numarul fragmentului
Frame BodyCampul de dateFCSFrame check sequenceCyclic redundancy check (CRC)Permite verificarea integritatii datelor receptionate
Serviciul fara disputa cu PCFAccesul fara disputa folosind PCFOperarea PCF
Accesul fara disputa folosind PCFPCF point coordination functionServiciul fara disputa nu este furnizat tot timpulPerioadele de serviciu fara disputa alterneaza cu perioadele de serviciu bazat pe DCFDCF distribution coordination function
Dimensiunea relativa a perioadei fara disputa poate fi configurataMetoda de control al accesului centralizataAccesul la mediu este restrictionat de catre point coordinatorPoint coordinator functie implementata in AP-uriToate transmisiile trebuie confirmate
Operarea PCFTimpul este impartit in intervale de repetitie fara disputaIntervalul de repetitie fara disputa este divizat in perioada fara disputa si perioada bazata pe disputaPerioada fara disputa contention free period (CFP)
Beacon
CF-Poll(spre #1)
Cadru de la #1 + CF-Ack
CF-Poll(spre #2) +CF-Ack (spre #1)
Data(spre #4) +CF-Poll
CF-Ack
CF-End
PC
Statii
NAV
Setat de Beacon
Eliberat de CF-End
SIFS
SIFS
SIFS
PIFS
SIFS
SIFS
timp
timp
Interval de repetitie fara disputa
Perioada fara disputa
Perioada bazata pe disputa
Perioada bazata pe disputa trebuie sa fie suficient de lunga pentru transferul a cel putin un cadru de dimensiune maxima si confirmarea asociata acestuiaPerioada fara disputa incepe la transmiterea cadrului Beacon de catre APCadrul Beacon anunta maximum duratei perioadei fara disputa, CFPMaxDuration
Beacon
CF-Poll(spre #1)
Cadru de la #1 + CF-Ack
CF-Poll(spre #2) +CF-Ack (spre #1)
Data(spre #4) +CF-Poll
CF-Ack
CF-End
PC
Statii
NAV
Setat de Beacon
Eliberat de CF-End
SIFS
SIFS
SIFS
PIFS
SIFS
SIFS
timp
timp
Interval de repetitie fara disputa
Perioada fara disputa
Perioada bazata pe disputa
Statiile seteaza NAV la durata maxima pentru a bloca accesul bazat pe DCFToate transmisiile fara disputa sunt separate de intervale SIFS sau PIFSAP-ul sondeaza statiile statiile asociate aflate in polling list pentru transmisia datelorCadrele de sondare contention-free polling frames (CF-Poll)
Beacon
CF-Poll(spre #1)
Cadru de la #1 + CF-Ack
CF-Poll(spre #2) +CF-Ack (spre #1)
Data(spre #4) +CF-Poll
CF-Ack
CF-End
PC
Statii
NAV
Setat de Beacon
Eliberat de CF-End
SIFS
SIFS
SIFS
PIFS
SIFS
SIFS
timp
timp
Interval de repetitie fara disputa
Perioada fara disputa
Perioada bazata pe disputa
Doar statia care este sondata prin CF-Poll are dreptul de transmisieUn cadru CF-Poll permite statiei transmisia unui singur cadruStatiile sunt introduse in polling list la asocierea cu AP-ulAssociation Request include un camp care indica capabilitatea statiei de a raspunde cadrelor de sondare
Beacon
CF-Poll(spre #1)
Cadru de la #1 + CF-Ack
CF-Poll(spre #2) +CF-Ack (spre #1)
Data(spre #4) +CF-Poll
CF-Ack
CF-End
PC
Statii
NAV
Setat de Beacon
Eliberat de CF-End
SIFS
SIFS
SIFS
PIFS
SIFS
SIFS
timp
timp
Interval de repetitie fara disputa
Perioada fara disputa
Perioada bazata pe disputa
Majoritatea transmisiilor sunt separate de SIFSDaca urmare a unui CF-Poll nu este primit un raspuns, AP-ul poate transmite urmatoarei statii din polling list dupa intervalul PIFSConfirmarile, sondarea si datele pot fi combinate pentru a mari eficienta
Beacon
CF-Poll(spre #1)
Cadru de la #1 + CF-Ack
CF-Poll(spre #2) +CF-Ack (spre #1)
Data(spre #4) +CF-Poll
CF-Ack
CF-End
PC
Statii
NAV
Setat de Beacon
Eliberat de CF-End
SIFS
SIFS
SIFS
PIFS
SIFS
SIFS
timp
timp
Interval de repetitie fara disputa
Perioada fara disputa
Perioada bazata pe disputa
DataCadru de date, identic cu cadrul de date folosit in perioadele bazate pe disputaCF-AckFolosit de statii pentru a confirma receptionarea unui cadru cand nu trebuiesc transmise dateCF-PollTransmis de AP unei statii mobile pentru a da dreptul acesteia sa transmita un singur cadru bufferatData + CF-AckCombina transmisia datelor cu o confirmareData +CF-PollFolosit de AP pentru transmisia datelor unei statii mobile si pentru a cere un cadru de la statia mobila
CF-Ack+CF-PollTransmis de AP pentru a confirma ultimul cadru de la un client si pentru a cere un cadru de la urmatorul client din polling listData + CF-Ack+CF-PollTransmisie de date, confirmare si sondareCF-EndTermina perioada fara disputaCF-End + CF-AckTermina perioada fara disputa si confirma cadrul de date transmis anteriorOrice management
