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802.11 performance issues
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  • 1. 802.11 - Por que perdemos tanto desempenho? Introdução à computação móvel Fábio Pisaruk Professor: Alfredo Goldman
  • 2. Introdução O que é?Principais obstáculos encontrados.Diferenças entre 802.11 a,b e g.
  • 3. O que é?802.11 é o protocolo padrão para redes de computadores sem fio.Ele define características das camadas MAC e física.Diferenças nas camadas físicas levam a variações no protocolo: 802.11a, 802.11b, etc.
  • 4. Principais obstáculos encontradosO uso de ondas de rádio, como meio físico, impõe diversos obstáculos que o protocolo procura contornar: interferência falta de limites fixos segurança largura de banda muito limitada e controlada (FCC).
  • 5. Diferenças entre 802.11a,b e g 802.11a 802.11b 802.11g freqüência de operação 5 Ghz 2.4 Ghz 2.4 Ghz alcance(local fechado) ~50m ~100m ~100m camada física OFDM HR/DS ou HR/DSSS ERP taxa de transmissão até 54Mbps 5.5 a 11Mbps até 54MbpsO uso de freqüências mais altas diminue, significativamente,o alcance das ondas.
  • 6. Fatores que influem no desempenho Políticas de acesso ao meio(DCF e PCF). Nós escondidos. Colisões. Fragmentação dos pacotes. Distância entre nós ou entre nós e pontos de acesso. Quantidade de nós. Interferência entre redes ad hoc e estruturadas. Problema do nó silenciado. Problema do nó abarrotado. Problema do nó focado. Sobrecargas do protocolo
  • 7. Fatores mais relevantesSegundo simulações realizadas por terceiros, os seguintes fatores geram as maiores perdas de desempenho do protocolo 802.11 em relação ao limite teórico alcançável pela camada física: − Problema do nó silenciado − Problema do nó abarrotado − Problema do nó focado
  • 8. Como obter informações sobre a utilização do meio?• Controle físico: realizado pela camada física• Controle lógico: camada MAC.
  • 9. Controle lógico Utilizando mensagens de controle RTS,CTS,NAV, janela de contenção e contador de espera(backoff).
  • 10. Janela de contenção e contador backoff DIFS janela de contenção PIFSOcupado ... Transmissão de dados SIFS tempo backoff slots
  • 11. Mensagens de controle 1 2 3 4 RTStempo CTS NAV NAV so ad D ACK
  • 12. Problema do nó silenciadoUm nó é silenciado por repetidas mensagens RTS não seguidas por transmissões de dados.
  • 13. Cenário de exemplo. 1 RTS 2 3 4 5tempo CTS D RTS ad os RTS RTS ACK RTS RTS RTS
  • 14. Problema do nó “abarrotado”Um nó é abarrotado por pacotes de dados transmitidos entre dois outros nós nãoconseguindo obter informações úteis sobre mensagens de controle enviadas concomitantemente.
  • 15. Cenário de exemplo. 1 2 3 4 5 RTStempo CTS RTS CTS so ad D so ad D ACK RTS CTS
  • 16. Problema do nó focadoUm nó canalisa sua transmissão para outro nó que está passando por uma fase de contenção de acesso ao meio.
  • 17. Cenário de exemploImagine que um nó A faça parte de uma rede ad hoc e de uma estruturada, ambas utilizando 802.11.E que ele queira enviar pacotes a dois outrosnós, um pertencente à rede ad hoc e o outro à estruturada.Se alguma das redes estiver com altas taxas de colisão, esse efeito se propagará à outra, pelo uso de apenas uma janela de contenção por nó.
  • 18. Outros fatores Temporizadores entre pacotes com valores fixos. Não existência de mensagem NACK. Mensagem ACK por pacote. Compatibilidade com camadas físicas diferentes(802.11g).
  • 19. Conclusão Concluímos que os principais problemasdegradadores de desempenho se referem à obtenção errônea das condições de ocupação do meio físico.

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