802.11‐MAC
CSMA (kein CD, da dies bei drahtloser Kommunikation nicht realisierbar ist)
Zugriffsmethoden: Data‐ACK‐Zyklus oder optional RTS‐CTS‐Data‐ACK
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
802.11‐MAC: DCF
• CSMA mit Binary‐Exponential‐Backoff
B i f i M di i d i I t F S t t d d h t
– Bei freiem Medium wird ein Inter‐Frame‐Space gewartet und dann geschaut, ob das Medium immer noch frei ist
– Ermöglicht Zugriffspriorisierung. Hier konkret: SIFS, PIFS und DIFS
• SIFS wird verwendet für ACK, CTS, Poll‐Response (gehört zur PCF)
• PIFS wird verwendet für weitere Polling‐Nachrichten (gehören zur PCF)
• DIFS wird verwendet für gewöhnlichen asynchronen Verkehrg y
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
802.11‐MAC: PCF
• Knoten werden von einem Point‐Coordinator per Round‐Robin p
„gepollt“.
• Super‐Frame besteht aus PCF‐ und DCF‐Anteil, damit bei
dauerhaftem PCF‐Verkehr auch noch der DCF‐Verkehr möglich ist
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Seventh Edition, 2004
Polling‐Beispiel
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Ninth Edition, 2011
802.11a, 802.11b, 802.11g und 802.11n
802.11a 802.11b 802.11g 802.11n
Peak‐Datendurchsatz 23Mbps 6Mbps 23Mbps 60Mbps (20MHz‐Kanal) 90Mb (40MH K l) 90Mbps (40MHz‐Kanal) Peak‐Signalisierungsrate 54Mbps 11Mbps 54Mbps 124Mbps (20MHz‐Kanal)
248Mbps (40MHz‐Kanal)p ( )
RF‐Band 5GHz 2,4GHz 2,4GHz 2,4GHz oder 5GHz
Kanalbandbreite 20MHz 20MHz 20MHz 20MHz oder 40MHz
• 802.11b verwendet DSSS mit derselben Chipping‐Rate (11MHz) wie in 802.11
Anzahl Streams 1 1 1 1,2,3 oder 4
pp g ( )
DSSS festgelegt. Zur Erhöhung der Datenrate wird ein verbessertes
Modulationsschema verwendet (Complementary‐Code‐Keying (CCK); keine weiteren Details hierüber in dieser Vorlesung)
• 802.11a verwendet OFDM anstatt DSSS. Dieses und die Kombination aus Modulationstechnik (Alternativen: BPSK, QPSK, 16‐QAM oder 64‐QAM) und Faltungs‐Codes (keine weiteren Details hier) verbessern den Datendurchsatz g ( ) gegenüber 802.11b deutlich.
802.11a, 802.11b, 802.11g und 802.11n
802.11a 802.11b 802.11g 802.11n
Peak‐Datendurchsatz 23Mbps 6Mbps 23Mbps 60Mbps (20MHz‐Kanal) 90Mb (40MH K l) 90Mbps (40MHz‐Kanal) Peak‐Signalisierungsrate 54Mbps 11Mbps 54Mbps 124Mbps (20MHz‐Kanal)
248Mbps (40MHz‐Kanal)p ( )
RF‐Band 5GHz 2,4GHz 2,4GHz 2,4GHz oder 5GHz
Kanalbandbreite 20MHz 20MHz 20MHz 20MHz oder 40MHz
• 802.11g arbeitet im selben Frequenzband wie 802.11b und somit sind Geräte aus b
Anzahl Streams 1 1 1 1,2,3 oder 4
oder g zueinander kompatibel. Bei niedrigen Raten arbeitet 802.11g mit denselben Modulationen wie 802.11b. Für höhere Rate wird OFDM (wie auch für 802.11a) verwendet.
• 802 11n erreicht die angegebenen extrem hohen Datenraten mittels
• 802.11n erreicht die angegebenen extrem hohen Datenraten mittels
– Verbesserungen bzgl. Radio‐Übertragung; insbesondere: channel‐bonding (zusammenfassen von zwei 20MHz kanälen für doppelte Kanalkapazität)
– MAC‐Verbesserungen; insbesondere aggregation von MAC‐Frames, die nur einmal bestätigt werden müssen
müssen
– und einer MIMO‐Antennenarchitektur...
Was bedeutet MIMO?
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Ninth Edition, 2004
Schlussbemerkung: Distanz versus Datenrate
Bildquelle: William Stallings, „Data and Computer Communications“, Ninth Edition, 2004
