Метод доступа CSMA/CA и RTS/CTS в беспроводных сетях

В стандарте беспроводной связи 802.11b определены только два устройства: точка доступа (Access Point — АР) и станция (STAtion — STA). Устройство АР действует в качестве моста, в котором имеется порт для подключения к проводной локальной сети (обычно Ethernet) и радиопередатчик для работы в беспроводной локальной сети. Устройства STA по сути представляют собой сетевые интерфейсы, предназначенные для подключения к устройству АР. Кроме того, стандарт 802.11b предусматривает два режима работы: режим создания инфраструктуры и режим произвольного доступа

В режиме создания инфраструктуры все устройства STA подключаются к устройству АР для получения доступа как к проводной сети, так и друг к другу.

В режиме произвольного доступа устройство АР не требуется. Вместо этого устройства STA создают между собой одноранговые соединения

При организации доступа к беспроводной локальной сети приходится решать гораздо более сложные проблемы по сравнению с обычными коллизиями. Прежде всего, в беспроводной локальной сети станция просто не может обнаружить коллизию, как в Ethernet. Это связано с тем, что передаваемый сигнал превышает по мощности все другие сигналы, которые могут с ним сталкиваться. Мощность сигнала вблизи от компьютера отправителя является максимальной, поэтому даже если устройством АР передается сигнал такой же мощности, устройство STA во время передачи способно воспринимать только собственный сигнал. Поэтому предусмотрена возможность использовать два других способа организации доступа: CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance — множественный доступ с контролем несущей и предотвращением коллизий) и RTS/CTS (Request То Send/Clear То Send — запрос на передачу/готовность к приему)

Обычно способ CSMA/CA реализуется следующим образом. Перед отправкой пакета данных устройство передает особый фрейм, чтобы сообщить всем хостам о своем намерении приступить к передаче данных. Затем все устройства ожидают окончания передачи данных и только после этого приступают к отправке своих данных. В такой среде коллизия может возникнуть только при отправке начального фрейма с извещением. Но в спецификации 802.11 этот процесс организован немного иначе (поскольку устройства STA не могут обнаружить период возникновения коллизий). Вместо этого STA отправляет пакет, а затем ожидает фрейма подтверждения (ACKnowledgment — АСК) от устройства АР (в режиме создания инфраструктуры) или от устройства STA отправителя (в режиме произвольного доступа). Если фрейм АСК не будет получен в течение определенного времени, то станция отправителя действует согласно предположению, что произошла коллизия, т.е. повторяет передачу фрейма извещения. Следует отметить, что STA не передает данные, обнаружив какую-либо активность в канале (поскольку это со всей определенностью привело бы к возникновению коллизии).

Способ RTS/CTS действует по такому же принципу, как в модеме. Перед передачей данных STA отправляет получателю фрейм запроса на передачу (Request То Send — RTS). Если канал не занят, получатель возвращает этому хосту фрейм готовности к приему (Clear То Send — CTS). Такой обмен фреймами позволяет "предупредить" другие устройства STA, которые могут даже находиться за пределами связи с устройством STA отправителя, о том, что должна произойти передача данных. Это позволяет избежать ненужных коллизий. Как правило, способ передачи RTS/CTS применяется только для обмена очень крупными пакетами, когда повторная отправка данных приведет к крайне непроизводительному использованию пропускной способности

Поиск по сайту: