Максимальна швидкість передачі даних у протоколах IEEE 802.11b/g

Максимальна швидкість, обумовлена протоколом IEEE 802.11b, складає 11 Мбіт/с, а для протоколу IEEE 802.11g – 54 Мбіт/с.

Однак варто чітко розрізняти повну швидкість передачі і корисну швидкість передачі. Технологія доступу до середовища передачі даних, структура переданих кадрів, заголовки, що додаються до переданих кадрів на різних рівнях моделі OSI, припускають наявність великого обсягу службової інформації. У результаті корисна швидкість передачі, тобто швидкість передачі користувальницьких даних, завжди виявляється нижче повної швидкості передачі.

Більш того, корисна швидкість передачі залежить і від структури бездротової мережі. Якщо всі клієнти мережі використовують той самий протокол, наприклад IEEE 802.11g, то мережа є гомогенною і швидкість передачі даних у такій мережі вище, ніж у змішаній мережі, де є такі клієнти як IEEE 802.11g, так і IEEE 802.11b. Справа в тім, що клієнти IEEE 802.11b «не чують» клієнтів IEEE 802.11g, що використовують OFDM-кодування. Тому з метою забезпечення спільного доступу до середовища передачі даних клієнтів, що використовують різні типи модуляції, у подібних змішаних мережах точки доступу повинні відпрацьовувати визначений механізм захисту. У результаті використання механізмів захисту в змішаних мережах реальна швидкість передачі стає ще менше.

Теоретичні максимальні швидкості передачі даних для різних типів мереж і протоколів представлені в табл. 5.1.

Таблиця 5.1. Швидкості передачі даних для різних типів мереж

Розширення протоколу IEEE 802.11g

Не встигли ще остаточно затвердитися стандарт IEEE 802.11g, що припускає максимальну швидкість з'єднання до 54 Мбіт/с, як стали з'являтися бездротові пристрої з написами «802.11g+», «108 Мбіт/с» «Turbo Mode», «Super-G» і т.д.

Фактично, мова йде про не стандартизоване розширення протоколу IEEE 802.11g, що дозволяє домогтися більш високих швидкостей передачі. У рішеннях під маркою 802.11g+ на фізичному рівні використовуються ті ж самі режими передачі, що і у протоколі IEEE 802.11g. Власне, мова йде не про зміну фізичного рівня, а про деякі зміни MAC-рівня, тобто рівня доступу до середовища передачі даних.

В основі всіх технологій розширення протоколу IEEE 802.11g лежать такі принципи, як пакетна передача (packet bursting), запозичена з протоколу IEEE 802.11e, а також стиснення даних, швидкі кадри і зв'язування каналів. У режимі блокової передачі всі пакети, передані в одному блоці, використовують скорочені заголовки, що дозволяє зменшити обсяг переданої службової інформації і тим самим збільшити корисний трафік.

Технологія Super-G використовує пакетну передачу, "швидкі кадри" і стиснення даних "нальоту", а також зв'язування двох каналів. Основна ідея, що лежить в основі технології Super-G полягає в зв'язуванні двох каналів (channel bonding) для збільшення загальної пропускної здатності. Оскільки теоретична пропускна здатність одного каналу в протоколі IEEE 802.11g складає 54 Мбіт/с, та при зв'язуванні двох каналів можна досягти пропускної здатності в 108 Мбіт/с. Саме тому, продукти, що підтримують технологію Super-G часто супроводжують написами типу 108 Мбіт/с.

Стандарт IEEE 802.11g використовують одинадцять каналів у частотній смузі 2,4 ГГц, що розділені проміжками по 5 Мгц. Оскільки загальноприйнята ширина кожного каналу складає 22 МГц є три канали без часткового накладення (1, 6 і 11), центральні частоти яких відрізняються один від одного на 25 Мгц. Реалізація режиму Super-G можлива тільки на центральному каналі 6.

Технологія Super-G передбачає два режими функціонування: динамічний і статичний. Статичний режим передбачає використовувати в WLAN на базі тільки устаткування Super-G, при цьому включаються усі функції Super-G, включаючи об'єднання двох каналів.

Динамічний режим передбачає використовувати в змішаних мережах WLAN, тобто коли є клієнти Super-G і клієнти IEEE 802.11b/g. Оскільки клієнти IEEE 802.11b/g не підтримують режиму Super-G, та при виявленні таких клієнтів у мережі при використанні динамічного режиму відбувається автоматичний перехід роботи всієї мережі на звичайний режим IEEE 802.11b/g.

Крім того, багато виробників реалізують також і гібридний режим роботи, коли технологія Super-G використовується без зв'язування каналів.

Завдання

1. Використовуючи пакет NetCracker, вивчити склад і функціональні характеристики типового устаткування бездротових локальних мереж.

2. Відповідно до варіанту завдання побудувати бездротову мережу класу Infrastructure Mode з використанням стандартів IEEE 802.11.

3. Проектована бездротова мережа припускає наявність двох базових зон BSS, об'єднаних системою розподілу. Система розподілу являє собою сегмент провідної магістралі.

4. Для отриманої моделі мережі задати необхідні типи потоків даних між робочими станціями і серверами і зробити імітаційне моделювання роботи мережі.

5. Проаналізувати середнє завантаження мережного устаткування, а також кількість пакетів, що втрачаються. Зробити висновки.

Таблиця 5.2. Варіанти завдань

 

Контрольні питання

1. Характеристика основних режимів роботи бездротових мереж.

2. Характеристика сімейства стандартів IEEE 802.11.

3. Функції MAC-рівня в протоколах IEEE 802.11.

4. Способи доступу до передавального середовища DCF і PCF.

5. Яким чином забезпечується рівноправний доступ абонентів до передавального середовища в методі DCF?

6. У чому полягає проблема помилкового блокування вузлів мережі?

7. Як вирішується проблема схованих вузлів?

8. Які способи підвищення швидкості передачі даних використовуються в бездротових мережах?