IEEE 802.11b: approx 20 Byte for RTS/CTS Compute b …

(1)

notes: rts_cts_throughput.pdf

Throughput of CSMA with RTS/CTS

WS 12/13 Drahtlose Kommunikation - Medienzugriffskontrolle 67

(2)

Example: Small Data Packets (1/2)

Already computed values

IEEE 802.11b: approx 20 Byte for RTS/CTS Compute b …

(3)

Example: Small Data Packets (2/2)

???

(4)

Example: Large Data Packets (1/2)

IEEE 802.11b parameters

 Approx 20 Byte for RTS/CTS

 Approx 2300 Bytes data packet

 11 Mbps data rate

Already computed:  = 1.5 s Compute a and b …

(5)

Example: Large Data Packets (2/2)

(6)

Example: Different Data Rates (1/2)

IEEE 802.11: 2 Mbps IEEE 802.11b: 11 Mbps IEEE 802.11g: 54 Mbps

Already computed:  = 1.5 s, b = / = 0.008, a

₁₁

= 0.00089 Compute a

₂

and

a₅₄

…

(7)

Example: Different Data Rates (2/2)

???

(8)

Übersicht

Motivation für spezielle MAC-Verfahren

Mehrfachzugriff durch Raummultiplex (SDMA) Mehrfachzugriff durch Frequenzmultiplex (FDMA) Mehrfachzugriff durch Zeitmultiplex (TDMA)

Code Division Multiple Access (CDMA)

Drahtlose Kommunikation - Medienzugriffskontrolle

WS 12/13 74

(9)

General Idea

Drahtlose Kommunikation - Medienzugriffskontrolle WS 12/13

Chip Sequence

11

01

s₁ and s₂ Frequency

Time Bit Sequence

11

01

r₁

r₂ s₁

s₂

75

(10)

Zugriffsverfahren CDMA

CDMA (Code Division Multiple Access)

 alle Stationen operieren auf derselben Frequenz und nutzen so gleichzeitig die gesamte Bandbreite des Übertragungskanals

 Signal wird auf der Senderseite mit einer für den Sender eindeutigen Pseudozufallszahl verknüpft (XOR)

 Empfänger kann mittels bekannter Sender-Pseudozufallsfolge und einer Korrelationsfunktion das Originalsignal restaurieren

Nachteil:

 höhere Komplexität der Implementierung wg. Signalregenerierung

 alle Signale müssen beim Empfänger gleich stark sein

Vorteile:

 alle können auf der gleichen Frequenz senden, keine Frequenzplanung

 sehr großer Coderaum (z.B. 2³²) im Vergleich zum Frequenzraum

 Störungen (weißes Rauschen) nicht kodiert

 Vorwärtskorrektur und Verschlüsselung leicht integrierbar

WS 12/13 76

(11)

CDMA in der Theorie

Sender A

 sendet A_d = 1, Schlüssel A_k = 010011 (setze: „0“= -1, „1“= +1)

 Sendesignal A_s = A_d * A_k = (-1, +1, -1, -1, +1, +1)

Sender B

 sendet B_d = 0, Schlüssel B_k = 110101 (setze: „0“= -1, „1“= +1)

 Sendesignal B_s = B_d * B_k = (-1, -1, +1, -1, +1, -1)

Beide Signale überlagern sich additiv in der Luft

 Störungen hier vernachlässigt (Rauschen etc.)

 A_s + B_s = (-2, 0, 0, -2, +2, 0)

Empfänger will Sender A hören

 wendet Schlüssel A_k bitweise an (inneres Produkt)

 A_e = (-2, 0, 0, -2, +2, 0)  A_k= 2 + 0 + 0 + 2 + 2 + 0 = 6

 Ergebnis ist größer 0, daher war gesendetes Bit eine „1“

 analog B

 B_e = (-2, 0, 0, -2, +2, 0)  B_k = -2 + 0 + 0 - 2 - 2 + 0 = -6, also „0“

WS 12/13 77

(12)

CDMA - auf Signalebene I

In der Praxis werden längere Schlüssel eingesetzt, um einen möglichst großen Abstand im Coderaum zu erzielen.

1 0 1

1

0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1

0

1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0

Daten A Code A

Signal A Daten  Code Code-Daten A

A_d

A_k

A_s

WS 12/13 78

(13)

CDMA - auf Signalebene II

1 0 0

0

0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1

1

1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1

Signal A Daten B Code B Code-Daten B

Signal B

A_s + B_s Daten  Code

B_d

B_k

B_s A_s

WS 12/13 79

(14)

CDMA - auf Signalebene III

1 0 1

A_k

(A_s + B_s) * A_k Integrator- Ausgabe Komparator- Ausgabe A_s + B_s

1 0 1

Daten A A_d

WS 12/13 80

(15)

CDMA - auf Signalebene IV

1 0 0

Integrator- Ausgabe Komparator- Ausgabe B_k

(A_s + B_s) * B_k A_s + B_s

1 0 0

Daten B B_d

WS 12/13 81

(16)

CDMA - auf Signalebene V

(0) (0) ?

Komparator- Ausgabe Falscher Code K

Integrator- Ausgabe (A_s + B_s) * K A_s + B_s

WS 12/13 82