Alokacja zasobów w kanałach komunikacyjnych w LAN i MAN Single broadcast channel - random access, multiaccess Statyczna ( FDM,TDM etc.) Wady słabe wykorzystanie zasobów, opóznienia Dynamiczne Założenia: Model stacji ( niezależne, sprzętowo równoprawne...) Pojedynczy (wspólny) kanał transmisji Założenie kolizji ( nie błędu) (a) Continuous Time. (ciągły czas nadawania) (b) Slotted Time ( dyskretne szczeliny startu ( końca?) transmisji) (a) Carrier Sense (wykrywanie trasnmisji ) (b) No Carrier Sense ( bez wykrywania faktu trasmisji ) CD Collision Detect ( wykrycie faktu kolizji )
Protokoły wielodostępu Multiple Access Protocols ALOHA Carrier Sense Multiple Access Protocols Collision-Free Protocols Limited-Contention Protocols
Pure ALOHA ALOHA ramki są transmitowane niezależnie w dowolnym czasie
ALOHA Radio pakietowe ( Packet Radio) Stacja wysyła ramkę natychmiast po otrzymaniu Stacja nasłuchuje (przez max RTT + mały nadmiar) Jeśli otrzyma ACK, to OK., jeśli nie retransmisja Po kilku nieudanych retransmisjach rezygnuje Kontrola błędów ( FCS - Frame check sequence tak jak w HDLC) Jeśli ramka OK i adres jest zgodny z odbiorcą wysyłamy ACK Ramki mogą być uszkodzone przez szumy lub przez trasmisje innych stacji w tym samym czasie ( kolizja) Każde pokrywanie się ramek powoduje kolizję Max wykorzystanie 18%
Pure ALOHA (2) Okresy czasu transmisji zagrożone kolizją
Slotted ALOHA Czas jest podzielony na określone szczeliny równe czasowi transmisji ramki ( długość ramki też stała i określona) Wymagany centralny zegar lub inny mechanizm synchronizacji Transmisja zaczyna się na na granicy szczeliny Ramki mijają się albo się pokrywają całkowicie (kolizja) Max wykorzystanie 37%
Pure ALOHA (3) Przepustowość w zależności od ruchu dla systemów ALOHA
CSMA Carrier sense protocols Protokoły wykorzystujące nasłuch transmisji Trasmisja tylko w czasie wolnego kanału (ale zależność od czasu propagacji) Persistent- 1-persistent ciągle ( prawdopodobieństwo 1) 0.5 persistent jw. ale w kolejnych szczelinach czasowych (slotted time) Nonpersitent stacja czeka losowy okres czasu nim zacznie nadawać ( mniej zachłanna)
Persistent and Nonpersistent CSMA Porównanie wykorzystania kanału
CSMA with Collision Detection Trzy stany CSMA/CD: transmisja, oczekiwanie, przestój
Collision-Free Protocols Podstawowy protokół mapy bitowej Protokół rezerwacyjny
Bezprzewodowe protokoły LAN Bezprzewodowy LAN. (a) A nadaje (b) B transmituje
Wireless LAN Protocols (2) Protokół MACA (Multiple Access with Collision Avoidance) (a) A wysyła RTS do B. (b) B odpowiada CTS do A.
SIECI LAN Prezentacja LAN 2005
Bezprzewodowe sieci LAN Struktura sieci: Tryb z infrastrukturą BSS = Basic Service Set Access Point (AP) i stacje ESS = Extended Service Set Kilka BSSów połączonych z DS DS Distrybution System ( np. przewodowy LAN) Tryb ad-hoc IBSS = Independent Basic Service Set Mobilność użytkowników
Bezprzewodowe sieci LAN Cześć stosu protokołów 802.11
Access Control
Protokół podwarstwy MAC dla 802.11 a) Problem ukrytej stacji b) Problem eksponowanej (odkrytej) stacji
Protokół podwarstwy MAC dla 802.11 Wykrywanie kanału wirtualnego z użyciem CSMA/CA Używany w trybie DCF NAV Network Allocation Vector
Protokół podwarstwy MAC dla 802.11 Wiązka fragmentów (A fragment burst) Co po zakończeniu NAV? Mechanizm DCF (CSMA / CA)
Protokół podwarstwy MAC dla 802.11 Odstępy międzyramkowe dla 802.11 SIFS Short Interframe Space PIFS Point Coordination IFS DIFS DCF IFS ( DCF Distributed Coordination Function) EIFS Extended IFS
Schemat algorytmu DCF
Medium Access Control Logic
Struktura ramki 802.11 Format ramki 802.11 Typ ramka danych, sterująca i zarządzająca Podtyp RTS, CTS, asocjacje itp., beacon Adresy źródłowej i docelowej stacji bazowej Czas trwania ramki ( i ACK ) do NAV Do lub z systemu dystrybucji ( ETH) MF- będzie więcej fragmentów Retry ponowienie PWR power managment More więcej danych W szyfrowanie WEP (wired equiwalent privacy) O order dane przetwarzane w kolejności Sekwencje (SAP 4 bitowy numer fragmentu, 12 bitowe pole sekwencji)
Usługi 802.11 Usługi dystrybucyjne Association Disassociation Reassociation Distribution Integration Usługi wewnątrzkomórkowe Intercell services Authentication Deauthentication Privacy Data Delivery
Wired Equivalent Privacy
Szerokopasmowe łącza bezprzewodowe (Broadband Wireless) Wireless local loop (WLL) MMDS Multichannel Multipoint Distribution Services LMDS Local Multipoint Distribution Services Porównanie 802.11 i 802.16 Mobilność Budynki vs laptopy Dupleks vs półdupleks Zakres częstotliwości 802.16.1 10 66 GHz 802.11 mobilny ethernet 802.16 bezprzewodowa, stacjonarna TVK Sektorowość stacji 802.16 FDD i TDD dupleksowanie z podziałem częstotliwości lub czasu Korekcja błędów w warstwie fizycznej Kody Hamminga Dlaczego?
Stos protokołu 802.16
Warstwa fizyczna 802.16 Środowisko transmisji 802.16
Warstwa fizyczna 802.16 Ramki i szczeliny czasowe dla TDD ( time division duplexing)
Podwarstwa MAC w 802.16 Klasy Usług: Constant bit rate service Real-time variable bit rate service Non-real-time variable bit rate service Best efforts service Szyfrowanie ładunku DES, 3DES Wymiana kluczy RSA wraz z certyfikatami X.509
Struktura ramki 802.16 (a) A generic frame. (b) A bandwidth request frame.
Bluetooth Bluetooth Architecture Bluetooth Applications The Bluetooth Protocol Stack The Bluetooth Radio Layer The Bluetooth Baseband Layer The Bluetooth L2CAP Layer The Bluetooth Frame Structure
Bluetooth Architecture Two piconets can be connected to form a scatternet.
Bluetooth Applications The Bluetooth profiles.
The Bluetooth Protocol Stack The 802.15 version of the Bluetooth protocol architecture.
The Bluetooth Frame Structure A typical Bluetooth data frame.
CDMA Code division multiple access Jedna z technik DSSS direct sequence spread spectrum Wykorzystuje ortogonalność wzajemną par kodów p.tablica trochę matematyki i macierzy M-bitowe chip kody ( sekwencje)
Zestawienie metod dostępu do medium Metody i systemy alokacji kanałów dla wspólnego medium