базові станції сполучені один з одним мідним дротом або оптоволоконним кабелем. Якщо потужність передавачів базових станцій і переносних комп'ютерів настроєна так, що діапазон прийому складає близько 3-4 м, то кожна кімната стає сотою, а вся будівля претворюється у велику стільникову систему, подібну традиційною стільниковою телефонной системі, описаній в розділі 2. На відміну від звичайної стільникової системи, у кожній соти в даному випадку всього один канал, що покриває весь доступний частотний діапазон і що працює зі всіма станціями, що знаходяться в нім. Зазвичай пропускна спроможність такого каналу складає від 1 до 2 Мбіт/с. У подальших міркуваннях для простоти ми допустимо, що всі передавачі працюють в кімсь фіксованому діапазоні. Коли приймач потрапляє в зону прийому двох активних передавачів, результуючий сигнал спотворюється і робиться даремним, тому тут ми більше не розглядатимемо системи типу CDMA. Важливо розуміти, що в деяких безпровідних ЛВС не все станції знаходяться в межах досяжності один одного, що приводить до винекнення різного роду складнощів. Крім того, при установці безпровідних мереж в приміщенні присутність стенів між станціями може надати сильне вплив на ефективний діапазон кожної станції.
Можна наївно спробувати застосувати в локальних безпровідних мережах протокол CSMA (Carrier-sense Multiple Access - множинний доступ з опитом що несе) - просто прослуховувати ефір і здійснювати передачу тільки тоді коли він ніким не зайнятий. Проте проблема полягає в тому, що в дійсності має значення інтерференція на приймачі, а не на передавачі, тому цей протокол здесьне годиться. Щоб наочно побачити суть проблеми, роздивимося мал. 4.11, де показано чотири безпровідні станції. Для наший проблеми не має значення, яка з них є базовою, а яка - переносною. Потужність передавачів така, що інтерферувати можуть тільки сосідні станції, тобто А з В, Із з В і D, але не з А. чаются від властивостей звичайних локальних мереж, таким мережам потрібні спеціальні протоколи управління доступом до носія (MAC). У даному розділі ми познайомимося з деякими з цих протоколів. Докладніше про безпровідні локальних мережах можна прочитати в (Geier, 2002; О'нага and Petrick, 1999).
Мал. 4 . 1 1 . Безпровідна локальна мережа: А передає (а); У передає (б)
Спочатку розглянемо, що відбувається, коли станція А передає станції В
як зображено на мал. 4.11, а. Якщо станція З опитує канал, то вона не бу¬
подітий чути станцію А, оскільки та розташована дуже далеко, і може
прийти до невірного висновку про те, що канал вільний і що можна посилати
дані. Якщо станція З почне передавати, вона інтерферуватиме із стан¬
цией В і спотворить кадр, передаваний станцією А. Проблема, що полягає
Вт, що одна станція не може чути можливого конкурента, оскільки
конкурент розташований дуже далеко від неї, іноді називається проблемою
прихованій станції.
Тепер розглянемо зворотну ситуацію: станція В передає станції А, як
показано на мал. 4.11, би. Станція З при опиті каналу чує виконувану пе¬
редачу і може помилково припустити, що вона не може передавати дані
станції D, коли насправді така передача створила б перешкоди тільки в
зоні від станції В до станції З, де в даний момент не ведеться прийом. Така
ситуація іноді називається проблемою засвіченої станції.
Проблема полягає в тому, що перш ніж почати передачу, станції не¬
обходжений знати, чи є яка-небудь активність поблизу приймача. Протокол
CSMA же всього лише може повідомити про активність навколо станції, опраши¬
вающей канал. У разі передачі по дроту всі сигнали досягають всіх стан¬
ций, тому у всій системі одночасно тільки одна станція може вести
передачу. У системі з використанням радіозв'язку, радіус передачі і прийому ко¬
торою обмежений невеликими зонами, одночасно можуть передавати декілька
станцій, якщо тільки вони передають різним приймаючим станціям, нахо¬
дящимся достатньо далеко один від одного.
Можна уявити собі це питання і по-іншому. Допустимо, в офісному зда¬
нді у кожного працівника є безпровідним портативний комп'ютер. І ось
наприклад, Лінда хоче відправити повідомлення Марка. Комп'ютер Лінди контро¬
ліруєт те, що відбувається навколо нього, і, не виявивши ніякої активності, на¬
чинаєт передачу. У кімнаті, де знаходиться Марк, при цьому може виникнути
колізія через те, що хтось третій передає йому дані одночасно з
Ліндою. Її комп'ютер, природно, цього виявити не може.
Протоколи МАСА і MACAW
Одним з перших протоколів, розроблених для безпровідних локальних мереж, є МАСА (Multiple Access with Collision Avoidance – множинний доступ із запобіганням зіткненням) (Кагп, 1990). Ідея, лежача в основі цього протоколу, полягає в тому, що відправник примушує одержувача передати короткий кадр, щоб навколишні станції могли почути цю передачу і утриматися від дій на якийсь час, потрібне для прийому великого інформаційного кадру. Протокол МАСА проілюстрований на мал. 4.12. Розглянемо ситуацію, в якій станція А передає станції В. Станция А починає з того, що посилає станції В кадр RTS (Request To Send - запит на передачу), як показано на мал. 4.12, а. Цей короткий кадр (30 байт) містить довжину кадру даних, який послідує за ним. Потім станція У відповідає кадром CTS (Clear To Send - дозвіл передачі), як показано на мал. 4.12. Кадр CTS також містить довжину інформаційного кадру (скопійовану з кадру RTS). Прийнявши кадр CTS, станція А починає передачу. Тепер подивимося, як реагують станції, які чують передачу одного з цих кадрів. Будь-яка станція, яка чує кадр RTS, знаходиться близько до станції А і тому повинна зберігати мовчання, поки кадр CTS не буде прийнятий станцією А. Станції, що чують кадр CTS,