Tema 3 - IEEE802.11e

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Padrão IEEE 802.11e

O uso de redes sem fio ao redor do mundo tem aumentado exponencialmente nos anos recentes, passando a integrar o dia a dia das pessoas através de notebooks, tablets, smartphones e outros dispositivos que permitem o acesso à rede. Tais dispositivos, por sua vez, fazem de forma cada vez mais intensa, o uso de aplicações multimídia (MA), tais quais vídeos, áudios e comunicações de banda larga. Por conta do processo acima evidenciado, o padrão 802.11 tornou-se incapaz de prover boa qualidade de serviço para esse tipo de aplicação. O padrão adotado pela Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) é o 802.11, que se divide em duas categorias: Distributed Coordenation Function (DCF) e Point Coordenation Function (PCF). Em ambas, a qualidade de serviço oferecida para MA é insignificante. Por exemplo, o DCF fornece apenas o mecanismo de best effort, no qual todas as estações conectadas à rede competem igualmente pelo meio, de modo que não exista priorização de pacotes. O PCF, por sua vez, foi projetado para priorizar determinadas aplicações, como por exemplo as MAs. No entanto, é propenso a ocorrência de problemas. Por exemplo, suponha uma rede que implementa uma classe de escalonamento do tipo round-robin. Para o PCF acessar o meio de transmissão, ele necessita enviar um beacon frame quando o meio estiver ocioso, porém, se o meio estiver ocupado (não for a vez dele de usar o meio, de acordo com round robin), um atraso pode ser gerado por conta da espera. O PCF tem dificuldades em controlar o tempo de transmissão da estação escolhida para transmitir, pois ela pode enviar frames de dados de 0 a 2304 bytes de comprimento, e o AP não sabe o tamanho do frame a ser recebido. Para tentar encontrar uma solução para os problemas citados acima, no ano de 2005, foi aprovada pela IEEE o padrão 802.11e, que agrega QoS (Quality of Service) às redes IEEE 802.11. No ano seguinte, já eram comercializados os primeiros equipamentos com suporte a essa nova tecnologia. No geral, esse novo padrão permite diferenciar classes de tráfegos, e também o recurso de Transmission Oportunity (TXOP), que permite a transmissão de dados em rajadas. Um novo formato de MAC foi proposto para o padrão IEEE 802.11, chamado Hybrid Coordenation Function (HCF). Dentro do HCF, foi definido um método de acesso ao meio baseado em contenção, chamado Enhanced Distributed Channel Access (EDCA), que opera simultaneamente com um método de acesso ao meio baseado em polling, chamado HCCA. As duas funções desse novo formato MAC serão descritas no decorrer desse documento.

EDCA (Enhanced Distributed Channel Access)

HCCA (HCF controlled channel access)