16.Характеристика стандартов беспроводных лвс. Ieee 802.11g. Функции dcf и pcf. Алгоритм rts/cts.

Спектр, используемый для связи длин волн делится на несколько диапазонов:

высокочастотный от 3 до 30МГц

VHF от 30 до 100 МГц

UHF от 100 до 1ГГц

микроволновый от 1ГГц до 1011Гц

микрометровый

Инфракрасный

Если не используется направленная антенна и на пути нет препятствий, то радиоволна распространяется по всем направлениям равномерно и сигнал, на даёт пропорционально квадрату расстояния между передатчиком и приёмником.

На распространение сигнала влияет поглощение земной атмосферы и состояние климата, т.е. дождь, снег, туман, град могут привести к прерыванию связи.

Поглощение атмосферы создаёт естественное ограничение максимальной исполняющей частоты 30ГГц. Атмосферные шумы, связанные с грозами, влияют на частоте до 2-х МГц. Галактический шум влияет на частотах до 200ГГц.

Кроме стандарта 802.11 существуют 2 альтернативных стандарта, которые используются для построения вычислительных сетей:

• Home RF – обеспечивает скорость до 10 Мбит/с и расстояние до 50 м.;

• Bluetooth – скорость передачи – 720 Кбит/с и радиус действия до 10 м.

IEEE 802.11g

Стандарт IEEE 802.11g унаследовал самые лучшие свойства стандартов IEEE 802.11a и IEEE 802.11b и обладает многими собственными полезными качествами. Целью создания данного стандарта было достижение скорости передачи данных 54 Мбит/с. Как и IEEE 802.11b, стандарт IEEE 802.11g разработан для работы в частотном диапазоне 2,4 ГГц. IEEE 802.11g предписывает обязательные и возможные скорости передачи данных:

обязательные — 1, 2, 5.5, 6, 11, 12, 24 Мбит/с;

возможные — 33, 36, 48 и 54 Мбит/с.

Для достижения таких показателей используется кодирование с помощью последовательности дополнительных кодов (CCK), метод ортогонального частотного мультиплексирования (OFDM), метод гибридного кодирования (CCK-OFDM) и метод двоичного пакетного сверточного кодирования (PBCC). Стоит отметить, что одной и той же скорости можно достичь разными методами, однако обязательные скорости передачи данных достигаются только с помощью методов CCK и OFDM, а возможные скорости — с помощью методов CCK-OFDM и PBCC.

Преимуществом оборудования стандарта IEEE 802.11g является обратная совместимость с оборудованием IEEE 802.11b.

Организовать совместный доступ к среде передачи просто. Для этого необходима обеспечить, чтобы все узлы передавали данные только тогда, когда среда свободна. Но возможна ситуация, когда несколько рабочих станций решат, что среда свободна и начнут одновременно передачу, что приведёт к неизбежной коллизии. Для повышения эффективности необходимо снизить вероятность коллизий и гарантировать равноправный доступ всех станций к общей среде передачи данных. Одним из вариантов является функция DCF – функция распределённой координации.

Для выбора промежутка обратного отсчета каждый узел формирует окно контурного доступа CW, который используется для определения количества тайм-слотов, которых выживает станция. Т.е. окно CW – диапазон выбора количества тайм-слотов, минимальное значение равно 31, максимальное 1023 тайм-слотам.

Но вероятность коллизий всё же остаётся, поэтому после каждого успешного приёма кадра принимается сторона через короткий промежуток времени SISF подтверждает успешный приём посылая ответную квитанцию ACK

Из-за наличия естественных препятствий возможна ситуация, когда узлы не будут слышать друг друга непосредственно или напрямую. Такие узлы называются скрытыми и для разрешения этой проблемы используется RTS/CTS.

В соответствии с этим алгоритмом каждый узел сети перед тем, как послать данные, сначала отправляет короткое сообщение RTS, которое означает готовность узла к отправке данных.

RTS-сообщение содержит информацию о продолжительности предстоящей передаче, об адресате и доступно всем станциям сети.

Приёмная станция на сигнал RTS посылает квитанцию CTS, которая свидетельствует о готовности станции к приёму.