Механизм управления CoS систем FWA с использованием схемы распределенного управления

4.2 Исходный протокол CSMA/CA

Когда данные поступают на станцию, она начинает их немедленную передачу, если зондированный канал не занят. Если в момент поступления данных канал занят, то для недопущения конфликтов станция выполняет процедуру отсрочки, как только канал становится свободным. При проведении процедуры отсрочки станция, готовая к передаче данных, вводит случайное время отсрочки до передачи путем создания случайного числа N из определенного диапазона. Затем станция начинает снижать время отсрочки. Случайное число уменьшается в каждый период, называемый "длительностью слота". Станция начинает передачу кадра, если ее время отсрочки становится равным 0. В случае если канал становится занятым снова до того, как число достигнет нуля, станция останавливает уменьшение времени отсрочки и ожидает освобождения канала. Когда канал снова становится незанятым, станция вновь начинает уменьшать баланс времени отсрочки.

Какая-либо станция, которая правильно принимает кадр данных, возвращает отправителю подтверждение АСК в течение конкретного периода, называемого SIFS. Если отправитель не получает АСК в течение определенного времени, он выполняет повторную передачу предыдущего кадра данных.

4.3 Измененный протокол CSMA/CA для дифференциации обслуживания

Для осуществления дифференциации обслуживания алгоритм отсрочки протокола CSMA/CA изменяют, как показано на рис. 9. В измененном протоколе CSMA/CA станции используют различные длительности слотов в соответствии с классом обслуживания. На рис. 9 обмен данными между базовой станцией и абонентом 1 выполняется в классе высокого приоритета, а значение длительности слота этих станций, используемое в алгоритме отсрочки, устанавливается равным T_A. Аналогично осуществляются обмены данными между базовой станцией и абонентом 2 в классе низкого приоритета, а значение длительности слота устанавливается на T_B. На рис. 9 T_A меньше T_B. Благодаря использованию различных значений длительности слота данные с высоким приоритетом имеют тенденцию к более частой отправке, чем данные с низким приоритетом. Поэтому приоритет класса обслуживания отражается на числе попыток передачи на класс обслуживания.

Базовая станция имеет две очереди на передачу, соответствующие классу обслуживания данных. Она независимо выполняет процедуру CSMA/CA для каждой очереди на передачу. Станция абонента передает данные в своем классе обслуживания определяемом базовой станцией. В результате достигается дифференциация обслуживания в соответствии с классом обслуживания.

4.4 Управление CoS на основе EDCF в системе FWA

4.4.1 Традиционная DCF

Станция, готовая к передаче данных, зондирует канал перед передачей. Канал считается незанятым, если не обнаружено несущей за время, превышающее время зондирования несущей DIFS. Станция немедленно начинает передачу, если канал свободен. В противном случае станция выполняет процедуру отсрочки, как только канал становится незанятым и создает случайное число для таймера отсрочки. Если канал продолжает быть незанятым, то станция уменьшает таймер отсрочки на конкретных интервалах, называемых "длительностью слота", в пределах CW, и передает данные, когда значение таймера отсрочки достигает 0.

Какая-либо станция, которая успешно принимает кадр, возвращает отправителю ACK в течение времени SIFS после приема. Отправитель кадров данных повторно направляет кадр, если ACK не возвращается за конкретное время.

РИСУНОК 9

РИСУНОК 10

4.4.2 Улучшенная распределенная функция координации (EDCF)

EDCF является измененным механизмом CSMA/CA. В случае EDCF кадры данных подразделяются не более чем на восемь ТС, при этом число категорий трафика (ТС) соответствует числу ТС, определенному в Приложении H к IEEE 802.1D. На рис. 11 показана структура уровня МАС IEEE 802.11TGe. Станции с EDCF имеют не более восьми выходных очередей – одну на каждую ТС. Если станция с EDCF начинает передавать кадр данных, то несколько выходных очередей конкурируют друг с другом за возможность передавать кадр данных с использованием процедуры EDCF. Протокол EDCF обеспечивает дифференцированный доступ CSMA/CA к беспроводной среде для выходных очередей с приоритетом и осуществляет дифференциацию обслуживания с учетом приоритета кадра данных. При EDCF эта дифференциация обслуживания реализуется путем использования двух методов управления приоритетом, описанных ниже.

РИСУНОК 11

Уровень MAC IEEE 802.11e

4.4.3 Алгоритм отсрочки

Процедура отсрочки основана на бинарном алгоритме отсрочки. Время отсрочки равно длительности слота, умноженной на случайное число. В случае процедуры отсрочки станция создает случайное число из равномерного распределения в пределах от 0 до CW. Каждый раз, когда станция повторно передает кадр, значение CW последовательно увеличивает целые мощности на 2–1 пока CW не достигнет значения CWmax. Как только CW достигает значения CWmax, CW сохраняет значение CWmax до его сброса.

В случае процедуры EDCF станция рассчитывает и сохраняет CW для каждой очереди с приоритетом, то есть для очереди i: 0~CWi, для очереди j: 0~CWj. Если приоритет очереди i выше приоритета очереди j, то CWi устанавливается на меньшую величину, чем CWj. Благодаря использованию данной процедуры реализуется дифференциация обслуживания.

4.4.4 Арбитражный межкадровый интервал (AIFS)

В случае традиционной процедуры CSMA/CA канал считается незанятым, если несущая не обнаруживается в течение времени большего DIFS. В процедуре EDCF вместо DIFS используется AIFS, как показано на рис. 12. Если приоритет очереди i выше приоритета очереди j, то AIFS[i] будет короче AIFS[j]. Благодаря использованию этой процедуры реализуется управление приоритетом для нескольких КТ.

жүктеу/скачать 7.22 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: