PDF de programación - Tecnologías Wi-Fi (y 2)

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Publicado el 5 de Junio del 2017
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1,7 MB
32 paginas
REDES DE BANDA ANCHA

Área de Ingeniería Telemática

Tecnologías Wi-Fi (y 2)

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es



Redes de Banda Ancha

5º Ingeniería de Telecomunicación




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Subnivel MAC

• 
• 

IEEE 802.3 (Ethernet) usa CSMA/CD
IEEE 802.11 (Wi-Fi):
–  DCF = Distributed Coordination Function

•  CSMA/CA = Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance
•  Mandatory
•  Modo infraestructura o ad-hoc

LLC
802.2

Servicio con
contienda

Enlace

Físico

MAC
802.3

Distributed Coordination Function (DCF)

PHY
802.3

FHSS PHY

802.11

DSSS PHY

802.11

OFDM PHY

802.11

HR/DSS PHY

802.11




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Subnivel MAC

• 
• 

IEEE 802.3 (Ethernet) usa CSMA/CD
IEEE 802.11 (Wi-Fi):
–  PCF = Point Coordination Function

•  Solo para modo infraestructura
•  Sin contienda (hay un coordinador)
•  Poco implementada

LLC
802.2

Servicio sin
contienda

Servicio con
contienda

MAC
802.3

Point Coordination

Function (PCF)

Distributed Coordination Function (DCF)

PHY
802.3

FHSS PHY

802.11

DSSS PHY

802.11

OFDM PHY

802.11

HR/DSS PHY

802.11

Enlace

Físico




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Subnivel MAC

• 
• 

IEEE 802.3 (Ethernet) usa CSMA/CD
IEEE 802.11 (Wi-Fi):
–  HCF = Hybrid Coordination Function
–  QoS sin los requisitos rigurosos de PCF
–  Obligatorio para QoS STAs
–  802.11e (parte de 802.11-2007)

IEEE 802.11-2007

LLC
802.2

Servicio sin
contienda

Acceso controlado
o en contienda

MAC
802.3

Point Coordination

Function (PCF)

HCF Controlled
Access (HCCA)

HCF Contention
Access (EDCA)

Distributed Coordination Function (DCF)

Servicio con
contienda

PHY
802.3

FHSS PHY

802.11

DSSS PHY

802.11

OFDM PHY

802.11

HR/DSS PHY

802.11

Enlace

Físico




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Subnivel MAC

Conveniente un cierto conocimiento

en detalle:

•  Para comprender las diferentes soluciones

para hacer la red segura

•  Para solucionar problemas de red (packet

sniffing)

•  Para poder optimizar parámetros de la misma
•  Para ajustar parámetros de los drivers
•  Para comprender las mejoras que se van
ofreciendo en nuevos productos y estándares




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MAC

•  Emplea un método CSMA (Carrier Sense Multiple

Access)

•  ¿Detección de colisiones?

–  Puede que la trama que provoca la colisión en el receptor no

lo haga en el emisor (…)

–  Las estaciones no tienen la capacidad de detectar colisiones

MAC

•  El ruido es difícil de controlar (bandas libres)
•  802.11 emplea confirmaciones positivas
•  La secuencia de trama+ack es una operación



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atómica (todo o nada)

•  Tramas a la MAC de broadcast no son confirmadas

(ni multicast)

Trama

ACK




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CSMA/CA

•  Carrier Sense: Si se detecta el medio
inactivo durante el tiempo suficiente
(DIFS) la estación puede enviar una
trama

•  Random Backoff: Genera un valor al
alzar de tiempo que espera (entre
CWmin y CW)

•  Si el medio sigue libre envía la trama
•  Destinatario espera un tiempo (SIFS,
c o n S I F S < D I F S ) y e n v í a u n a
confirmación

•  Si no recibe ACK duplica CW, genera
un nuevo backoff aleatorio, espera y
retransmite

sender

receiver

DIFS

Backoff

Trama

ACK

SIFS

DIFS = DCF Interframe Space
SIFS = Short Interframe Space




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Terminal oculto

Collision Avoidance
-  Reservar previamente el canal con una trama corta (menor

probabilidad de colisión)

-  Request-To-Send (RTS) (puede colisionar) (…)
-  Clear-To-Send (CTS) (nadie más transmite) (… …)

CTS

RTS

A

CTS

RTS

C

CTS

CTS

B




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CSMA/CA

•  DIFS > SIFS
•  RTS/CTS consume capacidad
•  U t i l i z a d o e n e n t o r n o s c o n

frecuente contienda

•  Generalmente solo para tramas

grandes

•  Throughput obtenible limitado
•  Unos 4-6Mbps en 802.11b a

11Mbps

•  Unos 30Mbps en 802.11g y

802.11a a 54Mbps

sender

DIFS

Backoff

receiver

SIFS

RTS

CTS

Trama

ACK

SIFS

SIFS

Tiempos entre tramas

•  SIFS = Short InterFrame Space
–  Tramas de la máxima prioridad
–  Al transcurrir SIFS µs puede empezar transmisión con lo que el



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medio pasa a estar ocupado
•  PIFS = PCF InterFrame Space
•  DIFS = DCF InterFrame Space
•  EIFS = Extended InterFrame Space

–  No es un valor fijo
–  Empleado tras un error en la transmisión

•  AIFS = Arbitration InterFrame Space (solo QoS STAs)

DIFS

PIFS

Ocupado

SIFS

Contention window



Trama




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Fragmentación
•  Servicio ofrecido en el nivel de enlace
•  Divide trama grande en más pequeñas
•  Cada fragmento es confirmado por separado
•  El transmisor no libera el medio hasta enviar todos
•  Aumenta la fiabilidad en la transmisión
•  Solo se aplica a tramas unicast
•  Atención a las diferencias con la fragmentación en el

los fragmentos

nivel de red

Header

Body

FCS

Header

Body1

FCS

Header

Body2

FCS

Header

Body2

FCS




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PCF
•  Point Coordination Function
•  Opcional
•  Ofrece entrega de tramas sin contienda
•  Solo para caso infraestructura (BSS)
•  No implementada por la mayoría de los productos
•  Funcionamiento:

(CFP)

–  En ciertos momentos comienza un Contention Free Period
–  Marca el comienzo del CFP antes que una estación
transmita con DCF porque emplea un tiempo menor (PIFS)
de espera

–  El AP actuará enviando a las estaciones o solicitando

tramas de ellas (polling)

PCF (CFP)

DCF




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HCF

•  Debe ser implementada en todas las QoS STAs
•  Dos métodos de acceso posibles:

–  En contienda: Enhanced Distributed Channel Access

–  Controlado: HCF Controlled Channel Access (HCCA)

(EDCA)

•  WMM (...)




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WMM®

•  Wi-Fi Multimedia™ (Wi-Fi Alliance)
•  Un subconjunto (profile) de 802.11e
•  Emplea la EDCA
•  4 Access Categories (ACs): voz, vídeo, best

effort y background (no necesariamente)

LLC
802.2

Acceso en
contienda

HCF Contention
Access (EDCA)

Distributed Coordination

Function (DCF)

PHY
802.11

http://www.wi-fi.org/files/wp_1_WMM%20QoS%20In%20Wi-Fi_9-1-04.pdf

WMM



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•  Las aplicaciones asignan cada paquete a una AC
•  Se añaden a una de las cuatro colas independientes
•  El algoritmo para determinar de qué AC se transmite o qué cliente

inalámbrico transmite es probabilístico

•  Para ello se emplean diferentes valores de IFS y de CW según la AC

(menores para mayor prioridad)

•  Cuando una AC logra una oportunidad de transmisión, el tiempo que
tiene reservado depende de la clase y de la tasa de transmisión física

http://www.wi-fi.org/files/wp_1_WMM%20QoS%20In%20Wi-Fi_9-1-04.pdf




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Scheduled Access

•  Wi-Fi Scheduled Multimedia (WSM)
•  Opcional en la certificación WMM
•  Similar a la PCF
•  Permite que las aplicaciones reserven
recursos en base a las características de
su tráfico

•  Para ello envían solicitudes al AP
•  Se llama el Hybrid Coordinator (HC)
•  Emplea la HCCA
•  Un planificador centralizado haciendo polling
•  Logra reducir la latencia en la red

LLC
802.2

Acceso
controlado

HCF Controlled
Access (HCCA)

Distributed Coordination

Function (DCF)

PHY
802.11

Formato de las tramas



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ID Address 1 Address 2 Address 3 Seq
Ctrl

Address 4
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FCS

Frame Control field

Protocol Version
•  Versión del 802.11 MAC (hoy hay solo uno de código 0)
Type and Subtype fields
•  Tipo de trama
•  Hay varias tramas para gestión



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Ctrl Dur.

ID Address 1 Address 2 Address 3 Seq
Ctrl

Address 4
(opcional)

FCS

Protocol Type

Sub-type

To
DS

From
DS MF Ret. PM MD PF Ord.




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  • Links de descarga
http://lwp-l.com/pdf4108

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confundido
llorar
avergonzado
sorprendido
triste
sol
estrella
jarra
camara
taza de cafe
email
beso
bombilla
amor
mal
bien
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