intTypePromotion=1

Luận văn : Đánh giá chất lượng dịch vụ trên mạng Wireless LAN

Chia sẻ: Nguyen Bao Ngoc | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:95

0
227
lượt xem
97
download

Luận văn : Đánh giá chất lượng dịch vụ trên mạng Wireless LAN

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngày nay hệ thống mạng cục bộ không dây IEEE 802.11 Wireless Local Area Netword (WLAN) là một trong những công nghệ mạng không dây được triển khai rộng rãi nhất trên toàn thế giới. Thành công của IEEE 802.11 chủ yếu đến từ tình hiệu quả, giá thành, dễ dàng lắp đặt, triển khai và tốc độ truyền dữ liệu khá cao.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Luận văn : Đánh giá chất lượng dịch vụ trên mạng Wireless LAN

  1. B GIÁO D C VÀ ÀO T O TRƯ NG I H C BÁCH KHOA HÀ N I --------------------------------------- LU N VĂN TH C SĨ KHOA H C ÁNH GIÁ CH T LƯ NG D CH V TRÊN M NG WIRELESS LAN NGÀNH: X LÝ THÔNG TIN VÀ TRUY N THÔNG MÃ S :3.04.38 NGÔ NG QUÝ DƯƠNG Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. NGUY N KIM KHÁNH HÀ N I 2008
  2. L i c m ơn Trư c h t, tôi xin g i l i c m ơn c bi t nh t t i TS. Nguy n Kim Khánh, B môn K thu t máy tính, Khoa Công ngh thông tin, Trư ng i h c Bách Khoa Hà N i, ngư i ã nh hư ng tài và t n tình hư ng d n ch b o tôi trong su t quá trình th c hi n lu n văn cao h c. Tôi cũng g i l i c m ơn t i Trung tâm ào t o Sau i h c và các th y cô giáo trong Khoa Công ngh thông tin, Trư ng i h c Bách Khoa Hà N i ã t n tình gi ng d y và truy n t nh ng ki n th c, nh ng kinh nghi m quý báu trong su t 2 năm h c Cao h c. Xin g i l i c m ơn sâu s c t i ban lãnh o công ty AI&T là nơi tôi công tác, ã t o m i i u ki n giúp tôi hoàn thành cao h c. Cu i cùng tôi xin dành m t tình c m bi t ơn t i gia ình và b n bè, nh ng ngư i ã luôn luôn bên c nh tôi, ng viên, chia s cùng tôi trong su t th i gian h c cao h c cũng như quá trình th c hi n lu n văn này. Hà N i, tháng 3 năm 2008 Ngô ng Quý Dương
  3. i Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 M cl c 1M u.................................................................................................................1 1.1 B i c nh nghiên c u ............................................................................................1 1.2 N i dung nghiên c u............................................................................................2 1.3 C u trúc lu n văn ................................................................................................3 2 Gi i thi u m ng c c b không dây......................................................................4 2.1 Khái ni m m ng c c b không dây WLAN.......................................................4 2.2 Phân lo i m ng c c b không dây......................................................................5 2.3 Các chu n c a IEEE 802.11x v m ng WLAN .................................................7 2.4 Giao th c i u khi n truy nh p phương ti n 802.11MAC ............................10 2.4.1 Khái ni m khung th i gian tr ng ........................................................................... 10 2.4.2 Giao th c a truy nh p c m nh n sóng mang tránh xung t CSMA/CA............. 12 2.4.3 Giao th c i u khi n truy nh p phương ti n DCF................................................. 16 2.5 nh d ng khung truy n ...................................................................................18 2.6 Giao th c trao i khung tin cơ b n ................................................................19 2.7 Như c i m c a giao th c DCF .......................................................................20 2.8 K t chương .........................................................................................................21 3 Ch t lư ng d ch v trên m ng WLAN 802.11 ...................................................23 3.1 T ng quan v ch t lư ng d ch v .....................................................................23 3.1.1 Khái ni m ch t lư ng d ch v ................................................................................ 23 3.1.2 Ki n trúc Ch t lư ng d ch v ................................................................................. 24 3.2 Các cơ ch m b o ch t lư ng d ch v ..........................................................25 3.2.1 Phân lo i ng d ng m ng....................................................................................... 25 3.2.2 Các tham s Ch t lư ng d ch v ............................................................................ 27 3.2.3 Các cơ ch m b o Ch t lư ng d ch v ................................................................ 28 3.3 Ch t lư ng d ch v trên cho VoIP trên môi trư ng m ng WLAN ...............29 3.3.1 Tr u cu i – u cu i.......................................................................................... 32 3.3.2 bi n i tr ....................................................................................................... 34 QoS trong m ng Wireless LAN
  4. ii Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 3.3.3 T l m t gói ........................................................................................................... 34 3.3.4 Các tiêu chí ch quan ............................................................................................. 35 3.3.5 Các tiêu chí khách quan ......................................................................................... 35 3.4 nh d ng Header gói tin VoIP trong m ng 802.11 .......................................36 3.5 K t chương .........................................................................................................37 4 Gi i thi u IEEE 802.11e ...................................................................................38 4.1 T ng quan...........................................................................................................38 4.2 Giao th c Hybrid Coordination Function.......................................................38 4.3 Cơ ch ph i h p truy nh p kênh tăng cư ng EDCA .....................................39 4.3.1 Các lo i truy nh p-AC ........................................................................................... 39 4.3.2 Các c i m c a EDCA ....................................................................................... 40 4.3.3 Ki n trúc và nh d ng nh ng khung tin quan tr ng c a 802.11e ......................... 50 4.4 K t chương .........................................................................................................54 5 Phân tích hi u qu c a ch t lư ng d ch v cho m ng 802.11 ..........................56 5.1 Phân tích hi u năng ch t lư ng d ch v c a m ng IEEE 802.11 DCF .........56 5.2 Phân tích hi u năng ch t lư ng d ch v c a m ng IEEE 802.11E................60 5.3 Phân tích hi u năng Bianchi trên môi trư ng 802.11.....................................62 5.4 Công th c Bianchi cho phân tích QoS v i DCF MAC protocol....................65 5.4.1 Trư ng h p gi a các tr m ch trao i d li u Voice............................................ 65 5.5 K t chương .........................................................................................................69 6 Các k t qu phân tích và ánh giá ....................................................................71 6.1 B mô ph ng NS-2 .............................................................................................71 6.1.1 Tri n khai m ng không dây IEEE 802.11 trong NS-2 ........................................... 72 6.1.2 Tri n khai VoIP trong NS-2................................................................................... 74 6.2 K t qu c a vi c tri n khai VoIP trên IEEE 802.11.......................................74 6.2.1 Th c hi n tho i VoIP v i codec G.711 ................................................................. 75 6.2.2 Th c hi n tho i VoIP v i codec G.729 ................................................................. 77 6.2.3 Th c hi n tho i VoIP v i 802.11e......................................................................... 78 6.3 K t chương .........................................................................................................81 QoS trong m ng Wireless LAN
  5. iii Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 7 T ng k t .............................................................................................................83 7.1 T ng k t ..............................................................................................................83 7.2 nh hư ng nghiên c u ti p theo .....................................................................85 QoS trong m ng Wireless LAN
  6. iv Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 Danh M c Hình v Hình 2-1: Thi t b không dây i n hình: Wireless Access Point và card m ng không dây .......................... 4 Hình 2-2: M ng IBSS .................................................................................................................. 5 Hình 2-3: M ng Infrastructure BSS ................................................................................................ 6 Hình 2-4: M ng d ch v m r ng ESS ............................................................................................. 7 Hình 2-5: Các thành ph n chu n trong 802.11 ................................................................................. 8 Hình 2-6: Các l p trong giao th c MAC c a 802.11 ........................................................................ 10 Hình 2-7: Cơ ch truy nh p cơ b n .............................................................................................. 11 th i gian c a CSMA/CA ................................................................................... 12 Hình 2-8: Lư c Hình 2-9: Minh ho cơ ch CSMA/CA v i backoff ........................................................................... 14 Hình 2-10: Trao i thông tin gi a hai tr m ngu n, ích và NAV ư c k t h p v i c m nh n ư ng truy n ư ng truy n. ............................................................................... 15 v t lý ch ra tr ng thái b n Hình 2-11: 802.11 DCF MAC protocol ......................................................................................... 17 Hình 2-12: IEEE MAC frame format ............................................................................................ 18 Hình 2-13 Frame Control Format ................................................................................................ 19 d ng cơ b n ................................................................................. 19 Hình 2-14: Trao i khung tin i khung tin có s d ng thêm RTS và CTS ............................................................. 20 Hình 2-15: Trao Hình 2-16: Th i gian tr trung bình. ............................................................................................. 21 Hình 3-1: Minh ho QoS - Phân chia ưu tiên v i các lưu lư ng m ng ................................................. 24 Hình 3-2: Ba thành ph n chính cho vi c tri n khai QoS.................................................................... 25 òi h i tri n khai QoS ................................................................................. 26 Hình 3-3: Các m c Hình 3-4: Single Domain Wireless Network ................................................................................... 30 u cu i .............................................................................................. 32 Hình 3-5: ánh giá tr Hình 3-6: nh hư ng c a t l m t gói v i ch t lư ng tho i .............................................................. 34 hài lòng MOS ............................................................................................. 35 Hình 3-7: Các c p m AIFS, CW và Backoff timer tương ng. ......................................... 41 Hình 4-1: B n AC cùng các b Hình 4-2: M c ưu tiên thi t l p d a trên AIFS................................................................................ 43 Hình 4-3: Contention Free Bursting (CFB) .................................................................................... 46 Hình 4-4: Cơ ch truy c p phương ti n EDCA ................................................................................ 47 t trong ........................................................ 49 Hình 4-5: Cơ ch truy nh p EDCA và tr ng thái xung QoS trong m ng Wireless LAN
  7. v Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 t ngoài ........................................................ 50 Hình 4-6: Cơ ch truy nh p EDCA và tr ng thái xung Hình 4-7: Ki n trúc IEEE 802.11e MAC........................................................................................ 51 Hình 4-8: MAC Header và QoS subfield ........................................................................................ 51 Hình 4-9: V trí c a hai trư ng TID và QoS Control trong ph n 802.11 MAC header ............................ 52 Hình 4-10: T p các thành t tham s c a EDCA ............................................................................. 53 Hình 4-11: Trư ng QoS Info và QoS Capability Element .................................................................. 54 Hình 5-1: Mô hình chu i Markov c a backoff window ..................................................................... 64 ng c a NS-2 ........................................................................................... 71 Hình 6-1: Cơ ch ho t Hình 6-2: Các bư c mô ph ng trên NS-2 ....................................................................................... 72 Hình 6-3: Các thành ph n trong m t mô hình node m ng không dây .................................................. 73 Hình 6-4: C u hình h th ng m ng mô ph ng ................................................................................ 74 Hình 6-5: Th i gian tr trung bình t i AP khi s d ng VoIP codec G.711 trên 802.11b .......................... 75 Hình 6-6: Th i gian tr trung bình t i AP khi s d ng G.711 v i 802.11g ............................................ 76 Hình 6-7: Th i gian tr trung bình G.729 khi s d ng 802.11g .......................................................... 78 Hình 6-8: T l r t gói t i AP khi th c hi n 802.11e theo codec G.729 ................................................ 79 QoS trong m ng Wireless LAN
  8. vi Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 Danh M c B ng B ng 2-1: M t s phiên b n trong b chu n IEEE 802.11 ................................................................... 8 B ng 2-2: Các tham s c a 802.11 DCF protocol ........................................................................... 16 B ng 3-1: Các codec dùng cho ng d ng tho i ............................................................................... 31 u cu i t i ch t lư ng tho i .............................................................. 33 B ng 3-2: nh hư ng c a tr B ng 3-3: nh hư ng c a tr t i Access Point t i ch t lư ng tho i .................................................... 33 B ng 3-4: nh hư ng c a Jitter v i ch t lư ng tho i ....................................................................... 34 B ng 2-3-5: Packet Header c a các gói tin VoIP ............................................................................ 36 B ng 4-1: Ánh x m c ưu tiên ngư i dùng (UP) và lo i truy nh p (AC) .............................................. 40 nh cho các tham s EDCA ......................................................................... 42 B ng 4-2: Giá tr m c nh c a s phân tranh trong 802.11e ....................................................... 44 B ng 4-3: Các giá tr m c B ng 5-1: giá tr l n nh t, nh nh t c a contention window cho 3 PHY ư c c t theo chu n 802.11: Frenquency Hopping Spread Spectrum (FHSS), Direct Hopping Squence Spread Spectrum (DSSS) và H ng ngo i (IR)................................................................................................................................ 63 B ng 6-1: S lư ng k t n i t i a cho G.729 khi không có k t n i TCP ............................................... 79 B ng 6-2: S lư ng k t n i t i a cho G.729 khi có 1 k t nôi TCP ...................................................... 80 B ng 6-3: S lư ng k t n i t i a cho G.729 khi có 2 k t nôi TCP. ..................................................... 80 QoS trong m ng Wireless LAN
  9. Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 1 Chương 1 1M u 1.1 B i c nh nghiên c u Xã h i càng phát tri n nhu c u truy n thông c a con ngư i ngày càng cao, chính vì v y mà lĩnh v c này liên t c ư c t p trung nghiên c u và phát tri n trong nhi u năm qua. Do nh ng l i ích v tính linh ho t và ti n l i khi s d ng nên các chu n không dây ngày càng ư c ng d ng ph bi n, m i chu n k thu t u có nh ng ưu và như c i m v ph m vi ph sóng, t c truy n d li u, yêu c u v th i gian th c… Tuỳ t ng yêu c u c th mà chúng ta s d ng các k thu t khác nhau. Hi n nay, h th ng m ng c c b không dây IEEE 802.11 Wireless Local Area Network (WLAN) là m t trong nh ng công ngh m ng không dây ư c tri n khai r ng rãi nh t trên toàn th gi i. Thành công c a IEEE 802.11 ch y u n t tính hi u qu , giá thành r , d dàng l p t, tri n khai và t c truy n d li u khá cao. Cùng ra i trong s phát tri n c a nhu c u liên l c giao ti p xã h i, các ng d ng truy n thông a phương ti n - multimedia ang kh ng nh vai trò và ý nghĩa quan tr ng c a mình m t cách m nh m . Các ng d ng truy n thông a phương ti n xu t hi n nhi u nơi, nhi u lúc và trong nhi u lĩnh v c, t i s ng thư ng nh t, giao ti p liên l c, gi i trí và giáo d c: VoIP, Movie Streaming, Video Conference … Do ó s k t h p gi a tính linh ho t và ti n l i c a m ng không dây WLAN và nhu c u s d ng l n c a các ng d ng a phương ti n tr thành m t xu hư ng t t y u, y ti m năng. Như ta ã bi t, v i nh ng ti n b c a công ngh hình nh, âm thanh cùng v i mong mu n c a ngư i dùng thì các ng d ng a phương ti n luôn luôn có nhu c u s d ng ư ng truy n c v t c và ch t lư ng vư t trư c kh năng áp ng c a phương ti n. ây chính là câu h i mà bài toán ch t lư ng d ch v c n ph i gi i quy t. Trên m ng WLAN, cơ ch gi i quy t truy nh p phương ti n truy n th ng 802.11 MAC không có kh năng h tr nh ng ng d ng a phương ti n luôn òi h i m b o v ch t lư ng d ch v (QoS) cho nh ng yêu c u v tính n nh, th i gian và tin c y v truy n d li u. Vi c thi u kh năng h tr ch t lư ng d ch v trong 802.11 t o ra m t khi m khuy t l n khi ta mu n tri n khai nh ng ng d ng QoS trong m ng Wireless LAN
  10. Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 2 truy n thông a phương ti n hi n i trên n n công ngh m ng không dây 802.11. V i nh ng òi h i c p thi t như v y, ã có khá nhi u nghiên c u hư ng vào vi c t o ra kh năng h tr ch t lư ng d ch v cho 802.11 WLAN. Hi n nay c ng ng IEEE 802.11 Working Group ã xu t m t phiên b n c i ti n cho 802.11 – phiên b n 802.11e – có kh năng h tr ch t lư ng d ch v . V i cơ ch truy nh p phương ti n Enhanced Distributed Channel Access (EDCA), phiên b n 802.11e ã có s phân bi t lo i d li u b ng cách gán cho m i lo i m t m c ưu tiên tuỳ theo yêu c u ch t lư ng d ch v c a lưu lư ng. M i m c ưu tiên s s d ng m t t p các tham s tác ng vào quá trình truy nh p ư ng truy n. B ng cách này, 802.11e có th cung c p ư c kh năng h tr ch t lư ng d ch v d a trên vi c phân ph i truy nh p ư ng truy n. Bên c nh ó, áp d ng hi u qu m ng WLAN thì v n c n có nh ng nghiên c u ch ra ư c nh ng tác ng và năng l c c a h th ng khi tri n khai v i nh ng ng d ng th i gian th c có òi h i riêng, kh t khe. Ví d : ng d ng VoIP v i tính năng òi h i tương tác cao, hai chi u nhưng ơn “phương ti n” ch có tho i. Tóm l i vi c nghiên c u ánh giá hi u qu c a QoS trên h th ng WLAN là c n thi t, trong ó ng d ng th i gian th c mà ta ch n VoIP là i di n, chúng ta ph i tìm ra ư c nh ng nhu c u riêng tuỳ thu c lo i hình nh m áp ng úng òi h i c a ng d ng và ây cũng là m c ích hư ng t i khi th c hi n lu n văn này. 1.2 N i dung nghiên c u Trong khuôn kh lu n văn, tác gi xin ư c trình bày nghiên c u c a mình v các v n như sau: • Nghiên c u khái quát hoá mô hình tho i Voice over IP trên m ng WLAN • Phân tích và ti p c n m t s yêu c u riêng cho ng d ng tho i VoIP thông qua vi c s d ng mô hình ư c lư ng có so sánh v i k t qu c a th c nghi m và mô ph ng. • T p h p và ánh giá nh hư ng c a 802.11 MAC lên ch t lư ng c a VoIP. • ánh giá và xu t m t s bi n pháp nh m cái thi n ch t lư ng d ch v cho ng d ng VoIP d a trên nh ng k t qu thu th p ư c. QoS trong m ng Wireless LAN
  11. Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 3 1.3 C u trúc lu n văn Lu n văn ư c chia thành 7 chương • Chương 1: Gi i thi u chung v lu n văn, b i c nh nghiên c u và nh hư ng tài c a lu n văn. • Chương 2: Gi i thi u m ng không dây theo chu n 802.11 và nh ng khái ni m trong m ng c c b không dây 802.11 • Chương 3: Gi i thi u các khái ni m ch t lư ng d ch v trong m ng không dây theo chu n 802.11 và nh ng yêu c u v ch t lư ng d ch v trong m ng WLAN IEEE 802.11, c bi t là nh ng yêu c u cho d ch v tho i. • Chương 4: Gi i thi u v chu n IEEE 802.11, h tr ch t lư ng d ch v trên n n IEEE 802.11 • Chương 5: Trình bày v nh ng phương pháp ánh giá hi u năng ch t lư ng d ch v c a m ng không dây WLAN • Chương 6: Xây d ng h th ng mô ph ng, phân tích thông s ch t lư ng d ch v . Th c hi n vi c phân tích và t ng h p k t qu thu ư c t h th ng mô ph ng ánh giá hi u năng c a h th ng ch t lư ng d ch v . • Chương 7: T ng k t và ánh giá nh ng k t qu t ư c trong quá trình th c hi n nghiên c u và xu t hư ng nghiên c u ti p t c phát tri n cho tài. QoS trong m ng Wireless LAN
  12. Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 4 Chương 2 2 Gi i thi u m ng c c b không dây 2.1 Khái ni m m ng c c b không dây WLAN M ng c c b không dây Wireless Local Area Network – WLAN là m t h th ng m ng máy tính c c b (LAN), s d ng sóng i n t vô tuy n làm phương ti n v n t i thông tin gi a các máy tính trong cùng m ng. Các c t c a m ng WLAN ư c mô t chi ti t b i b chu n IEEE 802.11. ây là t p h p bao g m r t nhi u tiêu chu n cho truy n thông trên m ng c c b không dây (WLAN), ư c th ng nh t và ra b i c ng ng IEEE LAN/MAN Standards Committee v i d i ph 5GHz và 2.4 GHz. B chu n 802.11 bao g m các k thu t i u ch vô tuy n s d ng m t s giao th c cơ b n. Trong ó ph bi n nh t là các giao th c 802.11b và 802.11g, là nh ng b n c p nh t thêm vào cho phiên b n 802.11 g c u tiên. Hình 2-1: Thi t b không dây i n hình: Wireless Access Point và card m ng không dây Ngoài ra trong h th ng WLAN chúng ta còn m t s khái ni m sau: Tr m không dây – Wireless LAN Station Tr m không dây (STA), khái ni m cơ b n và chung nh t, ư c nh nghĩa là b t kỳ thi t b nào có tính năng c a giao th c 802.11: bao g m MAC, PHY và m t k t n i phương ti n không dây. Thông thư ng thì các tính năng này ư c t trong ph n c ng và ph n m m c a card giao ti p m ng (NIC). QoS trong m ng Wireless LAN
  13. Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 5 M t máy tr m không dây có th là laptop PC, thi t b c m tay, Acces Point (AP). T p d ch v cơ s - Basic serice set(BSS) T p d ch v cơ s ư c hi u như nh ng kh i cơ b n xây d ng nên m ng không dây, là t p h p bao g m m t s lư ng b t kỳ các tr m không dây 802.11 2.2 Phân lo i m ng c c b không dây H th ng m ng WLAN ư c chia thành m t s d ng cơ b n như sau: IBSS (Independent Basic Service Set):T p d ch v cơ s cl p M t IBSS là m t nhóm các tr m 802.11 liên l c tr c ti p v i nhau (th y nhau theo nghĩa quang h c) và như v y ch liên l c ư c trong kho ng th y nhau. IBSS còn ư c c p n như là m t m ng ad-hoc b i vì v cơ b n thì nó là m t m ng không dây peer-to-peer (ngang hàng). M ng không dây nh nh t có th là m t IBSS v i hai tr m STA. STA STA peer-peer connections STA STA Hình 2-2: M ng IBSS c bi t, IBSS ư c xem là m t s ít các tr m ư c thi t l p cho nh ng m c ích c th và t n t i trong th i gian ng n. Ví d : xây d ng m ng có th i gian s ng ng n ph c v cho h i ngh . QoS trong m ng Wireless LAN
  14. Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 6 Infrastructure BSS:T p d ch v cơ s Infrastructure BSS có i m khác bi t v i IBSS là s d ng m t Access Point (access point). Access point là i m trung tâm trong quá trình truy n thông gi a các tr m trong Infrastructure BSS, các tr m client (khách) không liên l c tr c ti p v i nhau mà chúng liên l c v i nhau qua access point mà ư c access point chuy n ti p các khung d li u n tr m ích. Khi ó khu v c d ch v cơ b n tương ng v i m t Infrastructure BSS ư c nh nghĩa là nh ng i m mà t i ó có th nh n ư c tín hi u vô tuy n t access point. Access point có th ư c trang b m t c ng uplink (hư ng lên) k t n i BSS n m t m ng có dây (ví d như Ethernet uplink). C u hình m ng này còn ư c bi t n v i m t cái tên khác ó là single domain WiFi – m ng không dây ơn mi n. Wired Backbone AP Hình 2-3: M ng Infrastructure BSS ESS (Extended Service Set): T p d ch v m r ng BSS có th s d ng trong văn phòng nh ho c gia ình nhưng không th s d ng trong khu v c l n. 802.11 cho phép xây d ng m ng không dây kích thư c l n b ng cách liên k t các BSS vào m t ESS. Các BSS k t n i v i nhau vào m t m ng QoS trong m ng Wireless LAN
  15. Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 7 ư ng tr c t o thành m t ESS. T t c các access point trong ESS ư c gán cùng giá tr nh n d ng d ch v (SSID: Same Service Identifier – nh danh t p d ch v ). IEEE 802.11 không c t m t k thu t ư ng tr c c bi t, nó ch yêu c u m ng ư ng tr c cung c p m t t p các d ch v c th . Các tr m trong cùng ESS có th liên l c v i nhau th m chí các tr m này có th nh ng khu v c d ch v khác nhau và th m chí có th di chuy n gi a các khu v c này v i nhau. các tr m trong ESS liên l c v i nhau, môi trư ng không dây ph i ho t ng như m t k t n i l p 2 riêng l . Access point ho t ng như bridge. Vì v y truy n thông tr c ti p gi a các tr m trong m t ESS yêu c u m ng ư ng tr c gi ng như là k t n i l p 2. Wired Backbone AP AP BSS2 BSS1 Hình 2-4: M ng d ch v m r ng ESS 2.3 Các chu n c a IEEE 802.11x v m ng WLAN T t c nh ng m ng trong chu n 802.11x u bao g m thành ph n MAC và PHY: - MAC: t p các quy t c xác nh giao th c truy c p môi trư ng và truy n nh n d li u. - PHY: chi ti t thông tin v giao th c truy n và nh n d li u. QoS trong m ng Wireless LAN
  16. Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 8 Hình 2-5: Các thành ph n chu n trong 802.11 B ng thông tin dư i ây s mô t cho chúng ta m t s c t quan tr ng trong b chu n IEEE 802.11 B ng 2-1: M t s phiên b n trong b chu n IEEE 802.11 c t cơ b n 802.11-1997 (802.11 legacy) Nguyên b n c a chu n IEEE 802.11 ư c ưa ra vào năm 1997 và chính th c công nh n vào năm 1999, bao g m 2 t c truy n d li u thô là 1 và 2 Mbit/s trên d i t n ISM v i t n s là 2.4 GHz. Phiên b n k th a t ó là 802.11b là phiên b n ư c phát tri n và ph d ng nhanh chóng t phiên b n g c ban u. 802.11a QoS trong m ng Wireless LAN
  17. Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 9 Phiên b n 802.11a, mô t các thông s và giao th c cho t ng v t lí, s d ng chung các giao th c core như b n chu n nguyên g c ban u. Ho t ng d i 5Ghz v i băng thông t c là 54Mbitsd/s, và làm vi c tin c y th c t kho ng 20 Mbit/s. 802.11b Phiên b n 802.11b, mô t các thông s và giao th c cho t ng v t lí và t ng MAC. Ho t ng d i 2.4Ghz v i băng thông t c là 11Mbps có thông lư ng là 4.3 Mbps. 802.11g Phiên b n 802.11g, mô t các thông s và giao th c cho t ng v t lí và MAC. ây là phiên b n h tr r ng rãi nh t hi n nay t i Vi t Nam. Ho t ng d i 2.4Ghz v i băng thông t c là 54Mbps có thông lư ng là 19Mbps. 802.11n ây cũng là m t c t cho t ng v t lý và MAC. Ho t ng d i 2.4Ghz v i băng thông t c là 248Mbps có thông lư ng là 74 Mbps 802.11e Chu n qui nh v m t s c i ti n QoS cho m ng WLAN 802.11 thông qua m t s i u ch nh l p MAC. Chu n này ư c coi là m t bư c c i ti n áng k i v i nh ng ng d ng nh y c m v i th i gian tr như VoIP hay các ng d ng Streaming Media. QoS trong m ng Wireless LAN
  18. Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 10 2.4 Giao th c i u khi n truy nh p phưng ti n 802.11MAC Các giao th c 802.11 có vai trò gi ng như các giao th c khác trong l p 802.x, nó bao ph hai l p MAC và Physical trong mô hình OSI. Hình 2-6: Các l p trong giao th c MAC c a 802.11 Ngoài các tính năng thông thư ng cho t ng MAC thì giao th c MAC c a 802.11 còn có nh ng tính năng liên quan t i các giao th c t ng trên như: phân m nh, truy n l i gói tin, báo nh n. Trong giao th c 802.11 t ng MAC nh nghĩa hai phương th c truy nh p ư ng truy n: • Phương th c: Distributed Coordination Function – DCF • Phương th c: Point Coordinate Function – PCF Trong ó phương th c: Distributed Coordination Function – DCF là m t cơ ch truy nh p cơ b n, ư c xây d ng d a trên cơ ch a truy nh p c m nh n sóng mang, tránh ng (Carrier Sense Mutiple Access with Collision Avoidance – CSMA/CA). Còn phương th c PCF do hi u qu không cao và chi phí tri n khai l n nên không ư c ưa vào ng d ng s n xu t, do v y chi ti t c a giao th c s không ư c trình bày trong cu n lu n văn này. 2.4.1 Khái ni m khung th i gian tr ng Như ã trình bày trên, giao th c 802.11 xây d ng 2 cơ ch truy nh p ư ng truy n cơ b n: truy nh p ng u nhiên – Distributed Coordinator Function (DCF) và truy nh p ch nh yêu c u – Point Coordinator Function (PCF). C hai cơ ch này u có chung khái ni m v khung th i gian tr ng Chu n IEEE 802.11 nh nghĩa b n lo i khung th i gian Inter Frame Space là các kho ng th i gian tr ng ư c chèn vào gi a các frame v i nh ng m c ưu tiên khác nhau: QoS trong m ng Wireless LAN
  19. Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 11 Hình 2-7: Cơ ch truy nh p cơ b n • SIFS – Short Inter Frame Space: ư c dùng phân tách vi c truy n thông theo t ng kh i ơn (ví d c p Frame – Ack) và là lo i Inter Frame Space nh nh t. T i m i th i i m nh t nh luôn ch có t i a m t tr m tin th c hi n truy n thông. Giá tr c a SIFS là c nh v i m i lo i t ng v t lý ví d v i t ng v t lý 802.11 FH thì giá tr c a nó là 28 micro giây. • PIFS – Point Coordination IFS: ư c s d ng b i các Access Point (hay Point Coordinator) nh m giành ư c quy n truy c p vào ư ng truy n trư c các máy tr m khác. Giá tr c a PIFS ư c tính b ng giá tr c a SIFS c ng thêm m t Slot Time ( dài c a m t khe th i gian) ví d 78 micro giây. PIFS = SIFS + SLOT • DIFS – Distributed IFS: là kho ng tr ng ư c chèn thêm vào gi a các khung tin giúp cho tr m truy n tin s n sàng b t u m t phiên truy n d li u m i. DIFS = PIFS + Slot Time. Ví d : 128 micro giây. DIFS = SIFS + 2*SLOT • EIFS – Extended IFS: là m t IFS dài hơn ư c s d ng khi m t tram nhân ư c m t gói tin mà nó không hi u. Kho ng th i gian tr ng này s ư c s d ng ngăn ch n vi c m t tr m tin (tr m này không bi t ư c thông tin v th i gian truy n trong Virtual Cairier Sense) b xung t v i các packet khác c a kh i d li u hi n t i. QoS trong m ng Wireless LAN
  20. Ngô ng Quý Dương Cao h c XLTT 2005-2007 12 2.4.2 Giao th c a truy nh p c m nh n sóng mang tránh xung t CSMA/CA Giao th c CSMA làm vi c v i nguyên lý: M t máy tr m phát tín hi u c m nh n ư ng truy n. N u ư ng truy n b n (ví d như có tr m khác ang truy n ch ng h n) thì tr m này s lùi l i vi c truy n thông m t kho ng th i gian nào ó. N u tr m c m nh n ư c là ư ng truy n r i thì tr m s ư c phép truy n d li u. Hình 2-8: Lư c th i gian c a CSMA/CA Ta d nh n th y lo i giao th c này c bi t hi u qu khi ư ng truy n không ph i ch u n ng t i. Khi ó nó cho phép các tr m truy n tin v i th i gian tr r t nh nhưng v i c i m c a mình thì giao th c này cũng gây ra kh năng các tr m s b xung t (cùng truy n tin vào m t th i i m) b i vì có th các tr m s cùng nh n bi t ư c ư ng truy n r i và s g i tin i cùng lúc. Do v y các tình hu ng gây xung t này c n ư c xác nh t ng MAC có th truy n l i gói tin mà không c n n s can thi p c a các l p trên, tuy nhiên nó cũng gây ra m t s tr nh t nh. Trong trư ng h p c a m ng Ethernet thì s xung t ư c nh n bi t b i các tr m truy n và khi ó nó s truy n sang tr ng thái truy n l i gói tin v i gi i thu t exponential random backoff - gi i thu t quay lùi ng u nhiên theo hàm mũ. Tuy cơ ch phát hi n xung t Collison Detection là bi n pháp vô cũng h u d ng i v i m ng Ethernet nhưng nó l i g p ph i nh ng tr ng i áng k khi tri n khai cho m ng c c b không dây v i nh ng lí do chính sau ây: 1. Vi c tri n khai cơ ch phát hi n xung t CD òi h i ph i tri n khai ư c truy n song công trên sóng radio (Full Duplex - truy n nh n tin ng th i). i u này s làm gia tăng áng k chi phí tri n khai. 2. Trong môi trư ng không dây, ta không th t ra gi thi t là m i tr m tin u có th nghe th y ư c các tr m khác ( òi h i cơ b n cho cơ ch phát QoS trong m ng Wireless LAN
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2