Эндрю Уэзеролл - Компьютерные сети. 5-е издание

Использование более коротких кадров может быть реализовано сокращением максимального размера сообщения, которое принимается от сетевого уровня. С другой стороны, 802.11 позволяет разделять кадры на мелкие кусочки, названные фрагментами (fragments), каждый со своей контрольной суммой. Размер фрагмента не фиксирован, а является параметром, который может быть скорректирован точкой доступа. Фрагменты нумеруются и подтверждаются индивидуально с использованием протокола с ожиданием (то есть отправитель не может передать фрагмент с номером k + 1, пока не получит подтверждения о доставке фрагмента с номером k). Они идут один за другим с подтверждением (и возможно повторной передачей) между ними, пока или весь кадр не будет передан успешно, или время передачи не достигнет позволенного максимума. Механизм NAV удерживает станции от передачи только до прихода первого подтверждения о доставке. Но есть и другой механизм (он описан ниже), позволяющий получателю принять всю пачку фрагментов, без кадров от других станций между ними.

Вторая потребность, которую мы обсудим, — экономия энергии. Время работы от аккумулятора для мобильных беспроводных устройств всегда представляет проблему. Стандарт 802.11 обращает внимание на проблему управления электропитанием так, чтобы клиенты не тратили энергию впустую, когда у них нет посылаемой или получаемой информации.

Основной механизм для экономии энергии основывается на кадрах «маяках» (beacon frames). Это периодические широковещательные сообщения точки доступа (например, каждые 100 мс). Кадры сообщают клиентам о присутствии точки доступа и несут системные параметры, такие как идентификатор, время, интервал до следующего маяка и настройки безопасности.

Клиенты могут установить бит управления электропитанием в кадрах, которые они посылают в точку доступа, чтобы сообщить ей, что они входят в энергосберегающий режим (power-save mode). В этом режиме клиент может дремать, и точка доступа будет буферизовать предназначенный для него трафик. Чтобы проверить наличие входящего трафика, клиент просыпается для каждого маяка и проверяет карту трафика, которую ему посылают как часть маяка. Эта карта говорит клиенту о наличие буферизованного трафика. Если он есть, клиент посылает сообщение опроса в точку доступа, и она посылает буферизованный трафик. Затем клиент может вернуться в спящий режим до следующего маяка.

В 2005 году к 802.11был добавлен другой энергосберегающий механизм, названный APSD (Automatic Power Save Delivery — автоматический переход в режим сохранения энергии). С этим новым механизмом точка доступа буферизирует кадры и посылает их клиенту сразу после того, как клиент посылает кадры в точку доступа. Клиент может заснуть, пока у него нет большего количества трафика для отправки (и получения). Этот механизм хорошо работает на таких приложениях, как

IP-телефония, у которых часто есть трафик в обоих направлениях. Например, беспроводной IP-телефон мог бы использовать этот механизм, чтобы посылать и получать кадры каждые 20 мс, что намного чаще, чем интервал маяка (100 мс), и находится в спящем режиме в промежутках.

Третья и последняя потребность, которую мы исследуем, — это качество обслуживания. Когда трафик IP-телефонии в предыдущем примере конкурирует с трафиком соединения равноправных узлов ЛВС, пострадает трафик IP-телефонии. Он будет отложен в соревновании с трафиком соединения равноправных узлов ЛВС высокой пропускной способности, даже при том, что пропускная способность IP-телефонии низка. Эти задержки, вероятно, ухудшат голосовые вызовы. Чтобы предотвратить это ухудшение, мы хотели бы позволить трафику IP-телефонии идти перед трафиком соединения равноправных узлов ЛВС, как имеющего более высокий приоритет.

В IEEE 802.11 есть умный механизм, обеспечивающий этот вид качества обслуживания, который был введен в 2005 году как набор расширений под именем 802.11e. Он работает, расширяя CSMA/CA с тщательно определенными интервалами между кадрами. После того как кадр послан, прежде чем любая станция может послать кадр, требуется определенное количество времени простоя, чтобы проверить, что канал больше не занят. Эта уловка должна определить различные временные интервалы для различных видов кадров.

На рис. 4.25 изображено пять интервалов. Интервал между регулярными кадрами данных называется DIFS( DCF InterFrame Spacing— межкадровый интервал DCF). Любая станция может попытаться захватить канал, чтобы послать новый кадр после того, как среда была неактивна для DIFS. Применяются при этом обычные правила борьбы, включая двоичную экспоненциальную выдержку в случае коллизии.