МЕХАНИЗМЫ ДОСТУПА К СРЕДЕ ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МИНИМИЗАЦИИ ЗАДЕРЖКИ В УСЛОВИЯХ КОНКУРЕНТНОЙ СРЕДЫ В WLAN СЕТИ С ВЫСОКОПЛОТНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ УСТРОЙСТВ

ENVIRONMENTAL ACCESS MECHANISMS TO ENSURE DELAY MINIMIZATION UNDER CONDITIONS COMPETITIVE ENVIRONMENT IN WLAN NETWORK WITH HIGH DENSITY DISTRIBUTION OF DEVICES

Abai Kutumov

2nd year master’s student «RET», Academy of Logistics and Transport

Republic of Kazakhstan, Almaty

Aigul Orazymbetova

scientific adviser, Ph.D., Assoc., Academy of Logistics and Transport

Republic of Kazakhstan, Almaty

АННОТАЦИЯ

Рассмотрены решения на MAC-уровне, а именно механизмы доступа к среде. Причиной является их способность адаптации к различным стандартам IEEE 802.11 вне зависимости от изменений, происходящих на физическом уровне.

ABSTRACT

Сonsider solutions at the MAC-level, namely, media access mechanisms.  The reason is their ability to adapt to various IEEE 802.11 standards regardless of changes in the physical layer.

Ключевые слова: механизм доступа, механизм конкуренции, механизм опроса.

Keywords: access mechanism, competition mechanism, polling mechanism.

Механизм доступа – это механизм взаимодействия элементов сети со средой передачи данных, определяющий правила получения права передачи данных по используемому каналу. То есть механизмы доступа отвечают за решение про блемы нескольких станций, готовых одновременно использовать среду. В общем случае контроль управления доступом представляет собой некоторую работу, которую производит сеть перед тем, как принять предлагаемое новое соединение. Это процесс принятия решения о том, какой ресурс (частотный, временной, пространственный, кодовый) можно выделить для новой передачи в сеть. Существует два механизма, которые используются для доступа к беспроводной среде на MAC- уровне: механизм конкуренции и механизм опроса. Для WLAN два вышеуказанных механизма разделяются на:

- DCF, EDCA (Enhanced Distributed Channel Access): механизмы, принадлежащие группе механизмов конкуренции;

- PCF, HCCA (HCF Controlled Channel Access): механизмы, принадлежащие группе механизмов опроса.

Организация совместного доступа к среде передачи данных довольно проста. Возможность передачи по всем узлам данных будет возможна только после того, как среда станет свободной.

Однако есть вероятность того, что два и более узла после проверки решат, что узел свободен и начнут передачу данных, что безусловно приведет к столкновениям. Именно поэтому необходимо создать метод, способный снизить вероятность возникновения столкновений и в то же время гарантировать всем узлам сети одинаковый доступ к среде передачи данных.

Одним из вариантов организации равноправного доступа к среде передачи данных является механизм конкуренции. Эта функция основана на методе коллективного доступа с обнаружением несущей и механизмом избегания коллизий (CSMA/CA). При такой организации каждый узел, прежде чем начать передачу, как бы прослушивает среду, пытаясь обнаружить несущий сигнал, и только при условии, что среда свободна, может начать передачу данных.

Рассмотренный выше механизм является базовым для протоколов IEEE

802.11 и может использоваться как в беспроводных сетях, функционирующих в режиме Ad-Hoc, так и в сетях, функционирующих в режиме Infrastructure, то есть в сетях, инфраструктура которых включает точку доступа. Однако для сетей в режиме Infrastructure более естественным является иной механизм регламентирования коллективного доступа, известный как механизм опроса.

ВЫВОДЫ

Проведен анализ преимуществ и недостатков механизмов конкуренции и опроса в IEEE 802.11. На основе этого анализа предложено несколько рекомендаций в использовании и переключении между этими двумя механизмами для повышения способности поддерживать качество обслуживания. Механизм конкуренции следует использовать, когда количество STA небольшое, нагрузка невелика и превалируют данные приложений, не чувствительных к задержкам. Механизм опроса следует использовать в высокоплотной WLAN, он подходит для передачи данных приложений, чувствительных к задержкам. Таким образом, на основании результатов анализа можно заключить, что только комбинация механизма конкуренции и механизма опроса может улучшить способность поддерживать QoS в WLAN сети.

Список литературы:

1. Агафонов, Н. Технологии беспроводной передачи данных ZigBee, BlueTooth, Wi-Fi / Н. Агафонов // Беспроводные технологии 2. – 2006. – С. 10-15.
2. Анисимов, Д.В. Модель и алгоритмы управления параметрами канального уровня беспроводных сетей стандарта IEEE 802.11, функционирующих в составе распределенных систем: дис. ...кан.тех.наук.: 05.12.13 / Анисимов Дмит-рий Владимирович . – 2016.
3. Вишневский В.М. Модель системы поллинга для исследования широкополос-ных беспроводных сетей / В.М. Вишневский, Д.В. Лаконцев, О.В. Семенова, С.А. Шпилев // Автоматика и телемеханика. – 2006. – № 12. – С. 123 – 135.
4. Вишневский, В.М. Системы поллинга: теория и применение в широкополосных беспроводных сетях / В.М. Вишневский, О.М. Семенова // Техносфера. – 2007. – C. 312.
5. Ле, Ч.Д. EMATMM: Эффективный метод планирования трафика для механизма мультиопроса в высокоплотных WLAN / Ч.Д. Ле, О.А. Симонина // Современ-ная наука: Актуальные проблемы теории и практики: Серия Естественные и технические Науки. – 2017. - № 7-8. – С. 17 – 26.