tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 83
Текст из файла (страница 83)
Для трафика с постоянной скоростью передачи данных используется одна из разновидностей этого протокола. Когда станция А просит о предоставлении связи, она одновременно с запросом говорит нечто такое; «Можно я буду посылать вам кадр в интервале Зуь Если станция В может принять его (то есть интервал 3 свободен), устанавливается соединение с гарантированной пропускной способностью. В противном случае станция А может попытаться изменить свое предложение, выбрав другой свободный интервал.
Для графика третьего типа (дейтаграмма) используется еше один вариант протокола. Вместо того чтобы вставлять запрос СОМяЕСТ!ОИ кЕООЕ5Т в только что Протоколы коллективного доступа З1 3 найденный управляющий интервал (4), станция пишет сообщение Одтд гОа тОО [х ЗОВ 3 (чданные для вас в интервале Зь). Если станция В свободна зо время следующего интервала 3, передача будет успешной. В противном случае кадр с данными теряется. При такой связи соединение не требуется. Возможно несколько вариантов реализации всего протокола. Например, вместо того чтобы предоставлять каждой станции свой управляющий канал, можно распределить один управляющий канал между всеми станциями. Каждой станции предоставляется блок интервалов в каждой группе; таким образом, несколько виртуальных каналов эффективно мультиплексируются в одном физическом. Кроме того, для каждой станции можно использовать только один настраиваемый приемник и один настраиваемый передатчик.
Для этого каждый канал станции делится на т управляющих интервалов, за которыми будет следовать я+ 1 информационный интервал. Недостатком такого подхода является то, что отправителям придется дольше ждать управляющий интервал, и последующие кадры данных тоже сдвинутся дальше, так как между ними располагаются управляющие кадры. Разработано и реализовано множество тт'ПМА-протоколов, различающихся в деталях. У некоторых один канал управления, у других — несколько.
В некоторых задержка распространения учитывается, в некоторых — нет. Одни учитывают время настройки, другие — нет. Протоколы также различаются сложностью обработки, пропускной способностью и масштабируемостью. Благодаря большому числу используемых частот систему иногда называют О'тт'ОМ (Пензе %ауе!епйгЫ)1у1з(оп Мц!йр!ех1пй — мультиплексирование по длине волны высокой плотности).
Дополнительную информацию см. в (Во81пеш и др., 1993; Сйеп, 1994; Сога!зк1, 2001; Ееу1пе апд Аку11йг, 1995). Протоколы беспроводных локальных сетей С ростом доли переносных компьютеров и средств связи растет и потребность в их соединении с внешним миром. Даже самые первые мобильные телефоны могли связываться с другими телефонами. У первых портативных компьютеров такой способности не было, однако вскоре широкое распространение получили модемы. Чтобы перейти в подключенный режим (оп-1ше), компьютер следовало присоединить к телефонной розетке.
Необходимость подключения к фиксированной сети означала, что компьютеры были переносными, но не мобильными. Чтобы называться мобильными, портативные компьютеры должны использовать для связи радио (или инфракрасные волны). В этом случае их владельцы смогут читать и посылать письма по электронной почте, находясь в автомобиле или на катере. Систему, состоящую из портативных компьютеров, общающихся по радио, можно рассматривать как беспроводную локальную сеть — мы уже обсуждали это в разделе «Беспроводные ЛВС: 802.11». Свойства таких сетей отличаются от свойств обычных локальных сетей, таким сетям требуются специальные протоколы управления доступом к носителю (МАС).
В данном разделе мы познакомимся с некоторыми из этих протоколов. Подробнее о беспроводных локальных сетях можно прочитать в (Се1ег, 2002; О'Нага апд Ретг1ск, 1999). 314 Глава 4. Подуровень управления доступом к среде Обычная конфигурация беспроводных локальных сетей подразумевает наличие офисного здания с заранее размещенными в нем базовыми станциями (называемыми также точками доступа). Все базовые станции соединены друг с другом медным проводом или оптоволоконным кабелем.
Если мощность передатчиков базовых станций н переносных компьютеров настроена так, что диапазон приема составляет около 3-4 м, то каждая комната становится сотой, а все здание превращается в большую сотовую систему, подобную традиционной сотовой телефонной системе, описанной в главе 2. В отличие от обычной сотовой системы, у каждой соты в данном случае всего один канал, покрывающий весь доступный частотный диапазон и работающий со всеми станциями, находящимися в нем. Обычно пропускная способность такого канала составляет от 1 до 2 Мбит/с.
В дальнейших рассуждениях для простоты мы допустим, что все передатчики работают в неком фиксированном диапазоне. Когда приемник попадает в зону приема двух активных передатчиков, результирующий сигнал искажается и становится бесполезен, поэтому здесь мы больше не будем рассматривать системы типа СРМА. Важно понимать, что в некоторых беспроводных ЛВС не все станции находятся в пределах досягаемости друг друга, что приводит к возникновению разного рода сложностей. Кроме того, при установке беспроводных сетей в помещении присутствие стен между станциями может оказать сильнейшее влияние на эффективный диапазон каждой сташ(ии.
Можно наивно попытаться применить в локальных беспроводных сетях протокол СЕМА (Сагг)ег-Яепзе Мц!бр!е Ассезз — множественный доступ с опросом несущей) — просто прослушивать эфир и осуществлять передачу только тогда, когда он никем не занят. Однако проблема заключается в том, что в действительности имеет значение интерференция на приемнике, а не на передатчике, поэтому этот протокол здесь не годится. Чтобы наглядно увидеть суть проблемы, рассмотрим рис.
4.11, где показаны четыре беспроводные станции. Для нашей проблемы не имеет значения, какая из них является базовой, а какая — переносной. Мощность передатчиков такова, что интерферировать могут только соседние станции, то есть А с В, С с В и Е), но не с А. Ц ДБ ДС] [5] .(1.4 ДА Цв До Д() Зона редиоприеиа е о Рис. 4.11. Беспроводнвя локальная сеть; Я передает (а); В передает (6) Сначала рассмотрим, что происходит, когда станция А передает станции В, как изображено на рис. 4.11, а, Если станция С опрашивает канал, то она не будет слышать станцию А, поскольку та расположена слишком далеко, и может прийти к неверному выводу о том, что канал свободен и что можно посылать данные. Если станция С начнет передавать, она будет интерферировать со станцией В и исказит кадр, передаваемый станцией А. Проблема, заключающаяся Протоколы коллективногодоступа 315 атом, что одна станция не может слышать возможного конкурента, поскольку конкурент расположен слишком далеко от нее, иногда называется проблемой скрытой станции, Теперь рассмотрим обратную ситуацию: станция В передает станции А, как показано на рис.
4.11, б. Станция С при опросе канала слышит выполняемую передачу и может ошибочно предположить, что она не может передавать данные станции 2), когда в действительности такая передача создала бы помехи только в зоне от станции В до станции С, где в данный момент не ведется прием. Такая ситуация иногда называется проблемой засвеченной станции. Проблема заключается в том, что перед тем как начать передачу, станции необходимо знать, есть ли какая-нибудь активность вблизи приемника.
Протокол СБМА же всего лишь может сообщить об активности вокруг станции, опрашивающей канал. В случае передачи по проводу все сигналы достигают всех станций, поэтому во всей системе одновременно только одна станция может вести передачу.
В системе с использованием радиосвязи, радиус передачи и приема которой ограничен небольшими зонами, одновременно могут передавать несколько станций, если только они передают различным принимающим станциям, находящимся достаточно далеко друг от друга. Можно представить себе этот вопрос и по-другому. Допустим, в офисном здании у каждого работника имеется беспроводной портативный компьютер. И вот, например, Линда хочет отправить сообщение Марку. Компьютер Линды контролирует то, что происходит вокруг него, и, не обнаружив никакой активности, начинает передачу. В комнате, где находится Марк, при этом может возникнуть коллизия из-за того, что кто-то третий передает ему данные одновременно с Линдой. Ее компьютер, естественно, этого обнаружить не может.
Протоколы МАСА и МАСА% Одним из первых протоколов, разработанных для беспроводных локальных сетей, является МАСА (Ми!г!р1е Ассезз тч!гл Со!11зйоп Ачо!бапсе — множественный доступ с предотвращением столкновений) (Кагп, 1990). Идея, лежащая в основе этого протокола, заключается в том, что отправитель заставляет получателя передать короткий кадр, чтобы окружающие станции могли услышать эту передачу и воздержаться от действий на время, требуемое для приема большого информационного кадра. Протокол МАСА проиллюстрирован на рис. 4.12. Рассмотрим ситуацию, в которой станция А передает станции В.
Станция А начинает с того, что посылает станции В кадр КТБ (Веоцезг То Бенд — запрос на передачу), как показано на рис. 4.12, а. Этот короткий кадр (30 байт) содержит длину кадра данных, который последует за ним. Затем станция В отвечает кадром СТБ (С1еаг То Бепг! — разрешение передачи), как показано на рис. 4.12, б. Кадр СТБ также содержит длину информационного кадра (скопированную из кадра ВТБ). Приняв кадр СТБ, станция А начинает передачу. Теперь посмотрим, как реагируют станции, которые слышат передачу одного из этих кадров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
