Материал: конспект-лекций

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

366

де переданий з помилкою або вступить в колізію, доведеться передавати повторно тільки цей фрагмент, а не весь кадр. Це збільшує пропускну спроможність середовища.

24

Байти 0-2312

4

байт

байт

 

Заголовок

Тіло кадра

FCS

кадра

 

 

Заголовок

Фрагмент

FCS

Заголовок Фрагмент

FCS

Заголовок Фрагмент

FCS

кадра

 

кадра

тіла кадра

кадра

тіла кадра

 

тіла кадра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

Байти 0-770

4

24 Байти 0-770

4

24 Байти 0-770

4

байт

 

 

байт

байт

 

байт

байт

 

байт

Рисунок 2.65 – Фрагментація кадру

Розмір фрагмента може задавати адміністратор мережі. Фрагментації піддаються тільки одноадресатні кадри. Широкомовні, або багатоадресатні кадри передаються без розбиття. Крім того, фрагменти кадру передаються пакетом, з використанням тільки однієї ітерації механізму доступу до середовища DСF.

Процес фрагментації відбувається під дією декількох механізмів, пов'язаних з завадозахистом. Управління фрагментацією здійснює мережний пристрій, що оцінює якість зв'язку по співвідношенню сигнал/шум, а також ця фрагментація необхідна для спрощення процедури перевірки на наявність помилок. Слід зазначити, що за несприятливих умов, при спробі передачі, коли жодного разу не буде одержано підтвердження АСК система безперервно генеруватиме спроби передати фрагменти. Цей процес носить назву «вибуху фрагментів». Алгоритм фрагментації при цьому втрачає стійкість. Для запобігання «вибуху фрагментів» в системі повинні бути передбачені додаткові методи завадозахисту. До числа таких можна віднести методи просторово-часової обробки, що забезпечують придушення перешкод на 30…40 дБ.

Особливістю стандарту 802.11 є те, що за різних умов здійснюється вибір одного з восьми варіантів структур сигналів. Ці структури представлені в табл. 2.10.

Таблиця 2.10 - Структури сигналів стандарту 802.11

№ структури

Метод модуляції

Розряд коду

Швидкість, Мб/сек

 

 

 

 

1

BPSK

1/2

6,0

 

 

 

 

2

BPSK

3/4

9,0

 

 

 

 

3

QPSK

1/2

12,0

 

 

 

 

4

QPSK

3/4

18,0

 

 

 

 

5

16-QAM

1/2

24,0

 

 

 

 

367

6

16-QAM

3/4

36,0

 

 

 

 

7

64-QAM

2/3

48,0

 

 

 

 

8

64-QAM

3/4

54

 

 

 

 

Для захисту від сильних діючих завад в стандарті рекомендовано використовувати завадос-

тійке кодування, що забезпечує можливість виявлення і виправлення помилок.

На рис. 2.66 представлена архітектура системи адаптації протоколу 802.11. Спочатку в ада-

птері згідно виміряних даних обчислюється оцінка відношення рівнів сигнал/шум. Потужність си-

гналу Рс вимірюється по випромінюваному точкою доступу пілот-сигналу і, якщо таких АР де-

кілька, то вибирається максимальна потужність

Р

с max

. Потім, в частотних каналах вимірюється

 

 

 

рівень перешкод, які утворені сторонніми станціями. Набуваючи вибіркові значення обробляються рекурсивно по схемі:

 

x(k 1) x(k) K (k)( y(k) Hx(k)) ,

 

де

y(k ) Hx(k ) (k ) - вимірювана величина, що містить оцінювану

x(t) , посилену

або ослаблену в Н раз на фоні перешкод спостереження (k ) .

 

K (k) - коефіцієнт, що визначає збіжність процедури. Він може бути узятий з умов Дворе-

цького:

 

 

 

 

 

 

 

 

,

 

 

(k) .

 

 

K(k)

K

2

 

 

 

 

 

 

 

 

k 0

 

k 0

 

 

 

У ряді випадків цей коефіцієнт беруть

K( k ) const 1 .

 

За наслідками оцінки визначається розмір фрагментів і спосіб фрагментації, тобто вибира-

ються вигідніші умови передачі виходячи з вірогідності помилки за даних умов в радіоканалі. Та-

ким чином, процес адаптації складається з 3-х окремих етапів:

4)

Оцінка стану

h

2

Pc

Pш

у радіоканалі, з урахуванням поточних і передаючих зна-

 

чень.

5)Вибір оптимальної комбінації і структури сигналу, а також розміру фрагмента.

6)Корекція MSDU адаптера з метою зміни способу передачі на наступному кроці.

368

Підрівень

 

 

 

 

 

 

логічного управління

 

 

 

 

 

 

MSDU

розміру

фрагмента

 

 

 

 

Фрагментація

 

 

 

 

СелекторспособаСелектор

фрагментування

шум/сигналрівняОцінката язку’звякість

 

 

 

MPDU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

PLCP

 

 

 

 

 

 

підрівень

 

 

 

 

 

 

PPDU

 

 

 

 

 

 

OFDM PMD

 

 

 

 

 

 

OFDM сигнали

 

 

 

 

 

 

Безпровідне

(радіоефір)

 

 

 

 

середовище

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2.66 - Архітектура системи адаптації протоколу 802.11 до стану каналу зв'язку

Слід зазначити, що фрагментація буде тим дрібніша, чим менше відношення

h

2

. На рис.

 

2.67 показані інформаційні фрагменти, що сформовані по алгоритму на рис. 2.63. Очевидно у від-

носно поганих умовах великі фрагменти формувати не раціонально, бо при частих повторах вони відберуть багато ресурсу. Більш раціонально передавати великі фрагменти з меншою швидкістю,

де менша вірогідність помилки і, відповідно, менше повторів і втрат.

швидкість 18

Мб/с

12

Мб/с

1 (відсутнє фрагментування) 2 фрагмента 3 фрагмента

 

 

 

 

 

1

(відсутнє фрагментування)

 

 

 

 

 

2 фрагмента

 

 

 

 

 

3 фрагмента

 

 

 

 

 

4 фрагмента

 

 

 

 

 

5

фрагментов

5

6

7

8

9

2

дБ

h

 

Рисунок 2.67 - Приклад фрагментації інформації при різному стані каналу

Якість стану радіоканалу визначається значенням ймовірності помилки. Для випадку коге-

рентного прийому М-ічного сигналу на фоні перешкод типу білого гауссового шуму, вираз

Рпом f ( h2 ) можна представити в вигляді:

де

Р

 

 

 

1

 

 

 

2 1

 

Q

 

м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

 

3h2

м1

  

,

369

 

м

 

 

 

2

,

Рпом 1 1 Р

м

 

 

 

 

 

 

 

Q

 

-

Q - функція.

На рис. 2.68 представлено сімейство кривих, побудоване без урахування фрагментації для 8

рівнів швидкостей. Із зіставлення графіків на рис. 2.67 і 2.68 витікає, що на практиці вигідніше працювати на дещо менших швидкостях, де практично немає фрагментації, ніж на сусідніх, ви-

щих.

Мбіт/с

40

 

 

 

8

 

 

 

7

30

 

 

 

 

 

 

6

20

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

4

10

 

 

3

 

 

2

 

 

 

 

 

 

1

0

10

20

30 h2 дБ

Рисунок 2.68 - Криві завадозашищеності, побудовані для різних рівнів швидкостей

Хоча за рахунок фрагментації підвищується надійність передачі кадрів в безпроводових ло-

кальних мережах, вона приводить до збільшення загальних розмірів інформації, що передається на МАС-рівні за рахунок додавання до кожного фрагмента кадру свого MAC заголовка, а також ви-

магає передачі відповідного кадру підтвердження. Це збільшує число службових сигналів МАС-

протоколу і знижує фактичну продуктивність безпроводової станції [8].

Рівнева модель протоколу розподіл спектру. Підрівень управління розподілу спектру знаходиться на канальному рівні і призначений для вимірювання, і перемикання каналу. Функції розподілу спектру розділені між MLME і об'єктом управління станцією (SME). Це розділення припускає, що правила ухвалення рішення (наприклад, щодо вимірювання і перемикання каналу)

покладаються на SME, тоді як протокол для вимірювання, час перемикання і пов'язаних з цим процесом обмін кадрами виконує модуль MLME (рис. 2.69).

370

Рисунок 2.69 – Рівнева модель управління

Наступні рисунки ілюструють функціонування моделі протоколу розподілу спектру. На рис. 2.70 показано процес вимірювання для кожного окремого STA, щоб у вказаному порядку приймати запит вимірювання.

Источник: https://studfile.net/preview/16436030/