Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 99
Текст из файла (страница 99)
Присоединение к пикосети происходит динамически. Главное устройство пикосети, испшьзуя процедуру опроса, собирает информацию об устройствах, которые попадают в зону его пикосети. После обнаружения нового устройства главное устройство проводит с ним псрепзшзры. Если желание подчиненного устройства присоединиться к пикосети совладает с решением главного устройства (подчиненное устройство прошло проверку аутентичности и оказалось в списке разрешенных устройств), то новое подчиненное устройство присоединяется к спгти.
ПРИМЕЧАНИЕ Безопасность сетей В!песоос)з обеспечивается за счет аутентификации устройств и шифрования псрепаваеиого графика. Протоколы В)песоос)с обеспечивают более высокий уровень защиты, чем пратохол%ЕР стандарта!ЕЕЕ 802.11. Главное устройство отвечает за доступ к разделяемой среде яихосеши, которая представляет собой нелицензируемые частоты диапазона 2,4 ГГц. Разделяемая среда передает данные со скоростью до 3 Мбит/с, но из-за накладных расходов на заголовки пакетов и смену частот полезная скорость передачи данных в среде не превышает 2,1 Мбит/с. Пропускная способность среды делится главным устройством между семью подчиненными устройствами на основе техники ТГ)М.
Глава 12. Технологии локальных сетей на разделяемой среде Несколько пикосетей, которые обмениваютоя между собой двннымн, образуют. раеорвйяточвн. ную овчь. Взаимодействие в пределах рассредоточенной овти ооувгеетВляетоя зв счет того, что один узея (называемый мостом) одновременно являетоя членом нескольких шокюетей, причем этот узел макет исполнять роль главного устройства одной пикооети и подчиненного уопюйстеа другой.' Сеть В!цесооГЬ использует технику расширения спектра РН88. Для того чтобы сигналы разных пнкосетей не интерферировали, каждое главное устройство задействует собственную последовательность псевдослучайной перестройки частоты. Наличие различающихся последовательностей псевдослучайной перестройки частоты затрудняет общение пикосетей между собой.
Для преодоления этой проблемы устройство, играющее роль моста, должно при подключении к кажлой из пикосетей соответствующим образом менять частоту Коллизии, хотя и с очень небольшой вероятностью, все же могут происходить, когда два или более устройства из разных пикосетей выберут для работы один и тот же частотный канал. Для надежной передачи данных в технологии В!пегоогЬ может выполняться прямая коррекция ошибок (РЕС), а получение кадра подтверждается с помощью квитанций. В сетях В!оегоогЬ для передачи информации двух типов используются разные методы. С) Для чуеояеительного к задержкам трафика (например, голоса) сеть поддерживает синхронный канал, ориентированный на соединение (ВупсЬгопоцз Соппесг!оп-ОНепгед !1пЬ, БСО).
Этот канал работает на скорости 64 Кбит/с. Для канала ЗСО пропускная способность резервируется на все время соединения. С) Для эластичного трафика (например, компьютерных данных) используется работающий с переменной скоростью асинхронный канал, не ориентированный на соединение (АзупсЬгопоцэ Соппесбоп-1.еэз!!п1с, АС1.).
Для канала АС1. пропускная способность выделяется по запросу подчиненного устройства илн по потребности главного устройства. Стек протоколов В!иеФооФ В!цесоогй является законченной оригинальной технологией, рассчитанной на самостоятельное применение в электронных персональных устройствах. Поэтому зта технология поддерживает полный стек протоколов, включая собственные прикладные протоколы. В этом заключается ее отличие от рассмотренных ранее технологий, таких как ЕсЬегпег или 1ЕЕЕ 802.11, которые лишь выполняют функции физического и канального уровней. Создание для технологии В!цегоогЬ собственных прикладных протоколов объясняется стремлением разработчиков реализовывать ее в разнообразных простых устройствах, которым не под силу, да и не к чему, поддерживать стек протоколов ТСР/1Р.
Кстати, технология В!пегоогЬ появилась в результате попыток разработать стандарт для взаимодействия мобильного телефона с беспроводными наушниками. Понятно, что для решения такой простой задачи не нужен ни протокол передачи файлов (РТР), ни протокол передачи гипертекста (НТТР). В результате для технологии В!цесоогЬ был создан оригинальный стек протоколов, в дополнение к которому появилось большое количество профилей. Стек протоколов В!пегоогЬ постоянно совершенствуется. Версия 1.0 стандартов стека была принята в 1999 году, версия 1.2 — в 2003, версия 2.0 — в 2004, версия 2.1 — в 2007, а версия З.Π— в апреле 2009 года.
Персональные сети и технология В!иесоогн Профили определяют конкрн!ный,набор протоколов для решения той илн иной задачи. Например. с!адеств!мт гк!офнль Фгя взаньйгйейотвия компьютера илн мобильного телефона о беспроводными науШниками. Имеется таске !йзофиль для тех устройств, которые могут передавать файлы (наушникам он, скорев асрго, не потребуется, хотя будущее предвнонгь сложно), профиль нкугмцни поолвдоватепьногопокпа ВВ-282 и т.д.
Уровни модели 08! Стандарты !ЕЕЕ 802 Протоколы В!оехю!П рно. 12.22. Соответствие протоколов В!ие1оош модели 08! н стандартам !ЕЕЕ 802 Прн приведении стандартов В!пегоогп в соответствие с архитектурой стандартов 1ЕЕЕ 802 рабочая группа 802.15.1 ограничилась только так называемыми протоколам н ядра В/иегоогй, которые соответствуют функциям физического уровня и уровня МАС (рис. 12.22).
й Уровень физических радиосигналов описывает частоты и мощности сигналов, используемых для передачи информации. (1 Уровень базового диапазона частот отвечает за организацию каналов передачи данных в радносреде. В его обязанности входят выбор последовательности псевдослучайной перестройки частоты,синхронизация устройств в пикосети, формирование и передача кадров по установленным каналам ВСО и АС(.. Кадр В!песоосп имеет переменную длину, поле данных может содержать от 0 до 2744 бит (343 байт). Для передачи голоса используются кадры фиксированного размера с полем данных 240 бит (30 байт). (З Диспетчер каналов отвечает за аутентификацию устройств и шифрование трафика, а также управляет статусом устройств, то есть может сделать подчиненное устройство главным, и наоборбт.
(З Уровень протокола адаптации для управления логическим каналом (Еой!са1 Ыпк Сопсго! Аг1арсас!оп Ргососо1, Е2САР) является верхним уровнем протоколов ядра В1иесоой. Этот протокол используется только в тех случаях, когда устройство передает данные; голосовой трафик обходит этот протокол и обращается непосредственно Глава 12. Технологии локальных сетей на разделяемой среде к уровню базового диапазона частот. Уровень 1.2САР принимает от протоколов верхнего уровня сегменты данных размером до 64 Кбайт и делит их на небольшие кадры для уровня базового диапазона частот, При приеме уровень ?.2САР собирает кадры в исходный сегмент и передает протоколу верхнего уровня. 0 Аудиоуровень обеспечивает передачу голоса по каналам БСО. На этом уровне применяется импульсно-кодовая модуляция (РСМ), что определяет скорость голосового канала в 64 Кбит/с.
С? Уровень управления передает внешнему блоку информацию о состоянии соединений и принимает от внешнего блока команды, изменяющие конфигурацию и состояние соединений. Кадры В!иейооФ Разделяемая среда представляет собой последовательность частотных каналов технологии РН55 в диапазоне 2,4 ГГц. Каждый частотный канав имеет ширину 1 МГц, количество каналов равно 79 (в США и большинстве других стран мира) или 23 (в Испании, франции, Японии). Чиповая скорость равна 1600 Гц, поэтому период чипа составляет 625 мкс. Главное устройство разделяет общую среду на основе временного мультиплексирования (ТРМ), используя в качестве тайм-слота время пребывания системы на одном частотном канале, то есть 625 мкс. В версии протоколов 1.0 информация кодируется с тактовой частотой 1 МГц путем двоичной частотной манипуляции (ВРБК), в результате битовая скорость составляет 1 Мбит/с.
В течение одного тайм-слота пикосеть В! цегоог!т передает 625 бит, но не все оии используются для передачи полезной информации. При смене частоты устройствам сети требуется некоторое время для синхронизации, поэтому из 625 бит только 366 передают кадр данных.
В версии 2.0 был введен режим улучшенной скорости передачи данных (Еп!тапсе4 ?)ага Кате, Е?)К), в котором для кодирования данных используется комбинация методов частотной (ВЕНК) и фазовой (Р5К) модуляции; за счет этого удалось повысить битовую скорость до 3 Мбит/с, а полезную скорость передачи данных — до 2,1 Мбит/с. Режим Е?)К дополняет основной режим передачи данных со скоростью 1 Мбит/с. Кадр данных может занимать 1, 3 или 5 слотов. В том случае, когда кадр занимает больше одного слота, частота канала остается неизменной в течение всего времени передачи кадра. В этом случае накладные расходы на синхронизацию меньше, так что размер кадра, состоящего, например, из 5 последовательных слотов, равен 2870 бит (с полем данных до 2744 бит).
ВНИМАНИЕ Составными могут быть только кадры данных (то есть кадры канала АС?.), в кадры, переносящие голос (кадры канала БСО), всегда состоят нз одного слота. Рассмотрим формат кадра, состоящего из одного слота — 366 бит (рис. 12.23): ьх Поле данных занимает 240 бит. С? Код доступа (72 бита) служит для идентификации пикосети. Каждое устройство В!пегоосо имеет глобально уникальный 6-байтовый адрес, поэтому для идентифика- Персональные сети и технология В!ое1оогв цин пикосети требуется три младших байта уникального адреса главного устройства, Каждое устройство при формировании кадра помешает эти байты в поле кода доступа, дополняя их битами 1/3 для прямой коррекции ошибок (сокращение 1/3 говорит о том, что 1 бит информации преобразуется в 3 бита кода).