Wireless LANs - Extens

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1 Wireess LANs - Extens QoS - Sumário Enquadramento Limitaçõ ções do Anáise de souçõ ções A norma e Souçõ ções em b ção o MóveM Wireess LANs - Extens QoS - Enquadramento Como suportar apicações MM ou apicações com requisitos de quaidade? Probemas:» Mac sistema com 1 domínio de coisão por BSS.» Pequena LB disponíve» Erros (ruído, interferência) que provocam LB variáve Gestão de QoS Integrar suporte no MAC para os tipos de tráfego esperados» Controo de parâmetros do MAC origina para conseguir diferenciar casses de tráfego e» Compatibiidade com b ção o MóveM

2 Wireess LANs - Extens Limitaçõ ções (i) A especificação origina utiiza um MAC baseado em contenção Apenas suporta tráfego best-effort. O PCF é introduzido para suportar serviços de tempo rea ção o MóveM Wireess LANs - Limitaçõ ções (ii)- Point Coordination Function Funções PCF sobre camada DCF PCF forneçe um serviço com variações mínimas de atraso para suporte de Serviços Isócronos possibiidade de suporte simutâneo de dados assíncronos e voz AP é responsáve pea reaização do PCF Time Bounded / Async Contention Free Service PCF Optiona DCF (CSMA/CA ) PHY Async Contention Service MAC NAV Reset PA aterna entre operações Contention Free e operações Contention W O NAV impede a transmissão de tráfego de contenção até ao reset da útima transferência PCF período Contention Free de dimensão variáve ção o MóveM

3 Wireess LANs - Extens Limitaçõ ções (iii) - PCF Mecanismos de QoS reacionados com o tipo de escaonamento associado à interrogação das estações A norma não define quaquer agoritmo básico a não ser o mecanismo de poing Desvantagens: não ser escaáve ser imitado no caso de mútipas BSSs não ser correntemente suportado pea maioria das impementações em b ção o MóveM Wireess LANs - Extens QoS - Possíveis Mecanismos Mecanismos sobre DCF Diminuição do IFS Diminuição do período aeatório de Backoff Mecanismos sobre PCF/DCF Effort imited fair (ELF) IEEE802.11e ção o MóveM

4 Wireess LANs - Extens QoS - Mecanismos sobre DCF Mecanismos sobre DCF Diminui Diminuição o do IFS Prioridade no acesso ao meio controada através do uso de diferentes intervaos entre a transmissão das tramas. Um intervao mais curto impica que o período de backoff se inicie antes permitindo que uma estação reuna todas as condições necessárias para transmitir antes das outras (probabiidade mas não garantia) Desvantagens: Fixado na norma Probemático controo do IFS (DIFS = asifstime + 2 x asottime) Não garante expicitamente a diferenciação Depende do meio ção o MóveM Wireess LANs - Extens QoS - Mecanismos sobre DCF Mecanismos sobre DCF Diminui Diminuição o do backoff O tempo de backoff é cacuado em função do time-sot e do número aeatório entre 0 e CW (varia entre CW min e CW max ). Dadas duas ou mais estações que iniciem o procedimento de backoff ao mesmo tempo (com diferentes vaores de CW), a estação cujo CW seja menor é a que deverá transmitir primeiro. Mesmo se ocorrerem coisões, todos os MACs incrementam CW identicamente e é de esperar que a CW das estações de maior prioridade se mantenha inferior aos de mais baixa prioridade, tendo por isso atrasos médios menores Desvantagens: Acesso à ateração de CW min e CW max (fixo em b) Não garante expicitamente (apenas probabiisticamente) a diferenciação ção o MóveM

5 Wireess LANs - Extens QoS - Mecanismos sobre PCF/DCF (i) Mecanismos sobre PCF/DCF (i) Effort imited fair (ELF) Definição de um factor de potência débito esperado peo utiizador sujeito a um esforço despendido imitado O tráfego com restrições temporais é considerado no período PCF: O PC ajusta o peso de cada fuxo (no caso de WFQ) em resposta à sua taxa de erros, até um peso máximo definido peo seu factor de potência ção o MóveM Wireess LANs - Extens QoS - Mecanismos sobre PCF/DCF(ii) Mecanismos sobre PCF/DCF(ii) Effort imited fair (ELF) O restante tráfego considerado no período DCF: compensação dos erros feita gobamente através da atribuição de um maior ou menor período DCF de acordo com o factor de potência do agregado. Este mecanismo evidencia dois tipos de probemas: os inerentes à utiização do modo PCF referidos atrás tratar todos os fuxos de dados (no modo DCF) como um único fuxo goba, o que apenas compensa a média de erros de todos os fuxos. ção o MóveM

6 Wireess LANs - Extens QoS e(i) Extensão da norma para suportar apicações com requisitos de QoS Incui novos mecanismos ao níve do MAC:» EDCF - DCF com prioridades» HCF - PCF mas estendido ao período de contenção No EDCF, o suporte de QoS é reaizado com a introdução de casses de serviço designadas por Traffic Categories (TC) Cada casse de serviço combina essenciamente dois parâmetros para fornecer diferenciação:» Os vaores máximos e mínimos da janea de contenção» O vaor do intervao entre tramas A base de funcionamento do HCF está na estação que tem a função de coordenador centraizado (HC) Uma estação pode impementar até oito instâncias com diferentes parâmetros de QoS ção o MóveM Wireess LANs - Extens QoS e(ii) Cada TC compete por um TXOP (Transmission opportunity) Cada TC tem o seu próprio CW min. Prioridade sobre STA sem QoS é garantido por CW min <15 e AIFS=DIFS ção o MóveM

7 Wireess LANs - Extens QoS e(iii) Coisão virtua dentro de cada STA (escaonador escohe TC de maior prioridade) TXOP - intervao de tempo em que a estação tem direito a transmitir definido peo tempo início e duração TXOP adquirido por protocoo EDCF-TXOP (distribuído) ou poed-txop (HC) duração do EDCF-TXOP é imitado em cada QBSS a TXOP imit transmitido nos beacons do HC ção o MóveM Wireess LANs - QoS - souçõ ções b(i) - Mecanismo de quotas O número de transmissões de cada estação é imitado através de uma quota Este imite permite que estações sujeitas a erros e/ou de menor prioridade também possam transmitir O PA atribui quota em função de: número de estações dimensão média das tramas transmitidas dimensão do período de escaonamento ção o MóveM

8 Wireess LANs - QoS - souçõ ções b(ii) - Mecanismo de quotas Cada estação deixa de tentar transmitir num dado período de escaonamento quando gasta a sua quota A quota é transferida para o próximo período de escaonamento sempre que não seja gasta Pode gerar situação de overbooking devido à transferência de quota para o próximo período de escaonamento. ção o MóveM Wireess LANs - QoS - souçõ ções b(iii) - Mecanismo de quotas Desvantagens: permite que estações com mensagens para transmitir e com o meio disponíve para transmissão, não o possam fazer por fata de quota (nonconserving). Pode haver agum descontroo sobre as quotas distribuídas em cada momento devido a:» estações sujeitas a taxas de erros eevadas» estações com baixas taxas de erros às quais foram atribuídas quota mas que não a utiizaram Um escaonador adaptativo pode utrapassar esta situação Este mecanismo permite diferenciar entre várias casses de serviço mas não atribuir prioridades às mesmas. ção o MóveM

9 Wireess LANs - QoS - souçõ ções b(i) - Mecanismo de prioridades Cada período de escaonamento é dividido em vários períodos de prioridades diferentes Coordenação efectuada através da troca de mensagens de gestão onde consta: a duração dos diversos períodos a quota A troca de mensagens é sincronizada através do mecanismo de gestão de energia. ção o MóveM Wireess LANs - QoS - souçõ ções b(ii) - Mecanismo de prioridades Neste caso, uma mensagem de broadcast é sempre enviada após: um DTIM numa rede infraestruturada a janea ATIM numa rede Ad-hoc Usam-se então mensagens de broadcast específicas para envio das informações referentes: à quota à duração dos diversos períodos ção o MóveM

10 Wireess LANs - QoS - souçõ ções b(iii) - Mecanismo de prioridades Rede infraestruturada Per.de ata Per.de baixa prioridade prioridade Mensagens de broadcast TIM TIM DTIM TIM TIM DTIM AP Intervao entre beacons Intervao entre DTIMs STA de ata prioridade STA em PS ção o MóveM Wireess LANs - QoS - souçõ ções b(iv) - Mecanismo de prioridades STA Ata prioridade AP STA Baixa prioridade DTIM ou fim de janea ATIM Fim de período de ata prioridade Beacon * com informação do níve de prioridade ção o MóveM ** com informação da duração dos períodos referentes aos diversos tipos de prioridade e das quotas 10

11 Wireess LANs - Extens QoS - souçõ ções b(iv) - Concus Concusões As souções apresentadas - mecanismo de quotas + diferenciação por prioridades : permitem adicionar aguma quaidade de serviço às redes WLANs b (com grande base instaada) como forma de suavizar a transição para os cenários de próxima geração. Envovem apenas a modificação dos gestores de dispositivos das interfaces disponíveis no mercado. ção o MóveM