802.11 - Por que perdemos tanto          desempenho?      Introdução à computação móvel              Fábio Pisaruk        ...
Introdução   O que é?Principais obstáculos encontrados.Diferenças entre 802.11 a,b e g.
O que é?802.11 é o protocolo padrão para redes de computadores sem fio.Ele define características das camadas MAC e física...
Principais obstáculos          encontradosO uso de ondas de rádio, como meio físico,  impõe diversos obstáculos que o prot...
Diferenças entre 802.11a,b e g                        802.11a    802.11b          802.11g freqüência de operação 5 Ghz    ...
Fatores que influem no              desempenho   Políticas de acesso ao meio(DCF e PCF).   Nós escondidos.   Colisões....
Fatores mais relevantesSegundo simulações realizadas por terceiros, os seguintes fatores geram as maiores perdas de desemp...
Como obter informações sobre       a utilização do meio?•   Controle físico: realizado pela camada física•   Controle lógi...
Controle lógico Utilizando mensagens de controle RTS,CTS,NAV, janela de contenção e contador de             espera(backoff).
Janela de contenção e contador            backoff           DIFS                        janela de                        c...
Mensagens de controle        1         2           3   4                      RTStempo                   CTS            NA...
Problema do nó silenciadoUm nó é silenciado por repetidas mensagens  RTS não seguidas por transmissões de                 ...
Cenário de exemplo.        1   RTS     2           3         4         5tempo            CTS            D                 ...
Problema do nó “abarrotado”Um nó é abarrotado por pacotes de dados  transmitidos entre dois outros nós nãoconseguindo obte...
Cenário de exemplo.        1           2            3        4           5            RTStempo         CTS                ...
Problema do nó focadoUm nó canalisa sua transmissão para outro nó    que está passando por uma fase de       contenção de ...
Cenário de exemploImagine que um nó A faça parte de uma rede     ad hoc e de uma estruturada, ambas               utilizan...
Outros fatores Temporizadores entre pacotes com valores  fixos. Não existência de mensagem NACK. Mensagem ACK por pacot...
Conclusão Concluímos que os principais problemasdegradadores de desempenho se referem à   obtenção errônea das condições d...
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802.11 performance issues

  1. 1. 802.11 - Por que perdemos tanto desempenho? Introdução à computação móvel Fábio Pisaruk Professor: Alfredo Goldman
  2. 2. Introdução O que é?Principais obstáculos encontrados.Diferenças entre 802.11 a,b e g.
  3. 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. 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. 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. 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. 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. 8. Como obter informações sobre a utilização do meio?• Controle físico: realizado pela camada física• Controle lógico: camada MAC.
  9. 9. Controle lógico Utilizando mensagens de controle RTS,CTS,NAV, janela de contenção e contador de espera(backoff).
  10. 10. Janela de contenção e contador backoff DIFS janela de contenção PIFSOcupado ... Transmissão de dados SIFS tempo backoff slots
  11. 11. Mensagens de controle 1 2 3 4 RTStempo CTS NAV NAV so ad D ACK
  12. 12. Problema do nó silenciadoUm nó é silenciado por repetidas mensagens RTS não seguidas por transmissões de dados.
  13. 13. Cenário de exemplo. 1 RTS 2 3 4 5tempo CTS D RTS ad os RTS RTS ACK RTS RTS RTS
  14. 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. 15. Cenário de exemplo. 1 2 3 4 5 RTStempo CTS RTS CTS so ad D so ad D ACK RTS CTS
  16. 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. 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. 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. 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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