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Author:
soujak
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    v1 v1  
     1= Studio di fattibilita': associazione multipla simultanea =
     2== Introduzione ==
     3
     4L'avvio e l'approccio di questo studio dipende in maniera forte dagli aspetti
     5architetturali del protocollo 802.11. La questione non entra in gioco soltanto
     6nel definire una bozza di implementazione, ma, ancor prima, nel comprendere
     7quali siano le strade da intraprendere per una realizzazione a livello mentale.
     8
     9Dalle conoscenze iniziali dell'intero gruppo di lavoro e' risultato evidente
     10che la ricerca non poteva perseguire una soluzione che lavorasse al di sopra di
     11tutto lo stack IEEE 802.11. In questo tipo di scenario si renderebbe necessaria
     12la ri-associazione ad ogni cambio di canale, una operazione che richiede tempi
     13lunghi (o biblici, e' da considerare anche l'autenticazione), se comparati ai
     14tempi di trasmissione dei dati.
     15
     16Se come riferimento si prende lo stack ISO/OSI, da quanto detto risulta
     17evidente che la ricerca sara' orientata al di sotto del livello "network".
     18
     19Prima di poter proseguire in maniera sensata, si ritiene pertanto necessario
     20approfondire la conoscenza dell'interfaccia offerta dal livello MAC e da quello
     21PHY e come esse possano essere utilizzate. In aggiunta a questo e' da chiarire
     22quanto forte sia la dipendenza fra il livello PHY e l'hardware del dispositivo
     23sottostante.
     24
     25= Analisi dello standard IEEE 802.11 =
     26== Descrizione funzionale del sottolivello MAC ==
     27 * DCF
     28 * PCF
     29 * Frammentazione
     30 * Deframmentazione
     31 * Supporto ad ampiezze di banda multiple
     32 * Sequenze consentite per lo scambio di frame
     33 * Restrizioni aggiuntive per limitare il riordino o lo scarto di MSDU
     34
     35L'accesso al mezzo di trasmissione comune (stiamo parlando dell'etere) e'
     36regolato da una strategia che e' detta CSMA/CA, che sta per '''carrier sense
     37multiple access with collision avoidance'''. Il che significa che le varie
     38stazioni comunicano in maniera tale da minimizzare le trasmissioni contemporanee
     39che si annullerebbero vicendevolmente. La funzionalita' di coordinamento
     40distribuito (Distributed Coordination Funtion o, piu' brevemente, DCF) che si
     41fa carico della cosa e' pertanto componente necessario di ogni stazione, sia
     42che essa operi in modalita' '''infrastracture''' che '''ad-hoc'''.
     43...
     44
     45
     46== Gestione degli strati ==
     47I due livelli (data link e fisico) su cui lo standard e' definito possiedono
     48un insieme di operazioni primitive proprie, ma le loro definizioni sono lungi
     49dal poter essere considerate vere e proprie interfacce: si tratta delle "MAC
     50layer management entities" (MLME) e delle "PHY layer management entities"
     51(PLME).
     52E' assai importante notare, specialmente ai fini dello studio in oggetto, che lo
     53strato MAC non oscura il sottostante PHY, ma permette alla "station management
     54entity" (SME) di interagire direttamente con esso. Le varie entita' hanno la
     55possibilita' di comunicare fra loro secondo le specifiche dello standard,
     56attraverso i SAP (service access point). Tale concetto intende aggregare
     57l'insieme di chiamate che una determinata entita' espone alle altre per
     58realizzare forme di comunicazione o invocazione.
     59
     60{{{
     61  __||________________________
     62 |      |      |              |
     63 | MAC  | MLME =              |
     64 |      |      |              |
     65 |--||--|--||--| Station      |
     66 |      |      | Managemement |
     67 | PLPC | PLME | Entity       |
     68 |      |      |              |
     69 |--||--|      =              |
     70 |      |      |              |
     71 | PMD  |      |              |
     72 |______|______|______________|
     73}}}
     74
     75
     76In generale il livello MAC, come ovvio, deve essere il piu' possibile
     77indipendente da quello fisico anche se a volte e' necessario che il livello MAC
     78gestisca stati opportuni del livello fisico.
     79
     80Il livello PHY viene suddiviso nella seguente maniera:
     81 * PLCP (Physical Layer Convergence Procedure): funzioni di convergenza del
     82   livello fisico (adattamento del medium a PHY service), che realizzano una
     83   traduzione al fine di rendere l'interfaccia comune;
     84 * PMD (Physical Medium Dependent): insieme di funzioni fortemente dipendenti
     85   dallo specifico dispositivo wireless (ad esempio richieste di trasmissione o
     86   ricezione di dati).
     87
     88Anche in questo caso le relazioni con l'esterno sono gestite da appositi
     89moduli SAP: uno specifico per la porzione PLCP (PMD-SAP) e un altro relativo al
     90sottostrato PMD (PMD-SAP).
     91
     92=== Primitive di gestione generica ===
     93Le informazioni specifiche per la gestione di ogni strato sono incapsulate
     94all'interno di cio' che viene definita Management Information Base (MIB) che
     95puo' essere visto come un componente di ogni livello. In accordo con questo,
     96ogni Management Entity possiede specifiche primitive di GET e SET in
     97grado di operare sugli attributi della relativa MIB. Informazioni dettagliate
     98sugli attributi dei vari MIB sono presenti nel
     99[http://www.xt3.it/reti0506/MIB-... ####### documento ufficiale]
     100
     101=== Interfaccia di MAC: MLME SAP ===
     102 * POWERMGT: richieste al modulo che gestisce il risparmio energetico
     103 * SCAN: scansione della rete alla ricerca di BSS disponibili
     104 * JOIN: sincronizzazione con un BSS
     105 * AUTHENTICATE: autenticazione con un BSS
     106 * DEAUTHENTICATE: deautenticazione con un BSS
     107 * ASSOCIATE: associazione fra una STA e un AP
     108 * REASSOCIATE: associazione fra una STA e un altro AP
     109 * DEASSOCIATE: disassociazione fra una STA e un AP
     110 * RESET: azzeramento
     111 * START: creazione di un nuovo BSS (diventa AP) o IBSS (prima STA di una rete
     112   ad-hoc)
     113
     114=== Interfaccia di PHY: PLME SAP ===
     115In generale si hanno disposizione tutti i getter e i setter necessari per
     116manipolare tutti gli attributi del MIB (normati nell'aggiunta `Annex D`).
     117Inoltre, si hanno a disposizione le seguenti primitive:
     118 * RESET.request: forza il reset del livello PHY, reinizializzandolo allo stato di
     119   ricezione;
     120 * CHARACTERISTICS.request: ritorna le caratteristiche operative della PHY
     121   entity;
     122 * CHARACTERISTICS.confirm: viene sollevata dalla PHY entity successivamente
     123   ad una CHARACTERISTICS.request. Fornisce le caratteristiche operative
     124   della PHY entity;
     125 * DSSSTESTMODE.request: utile per entrare in modalita' test in una PHY DSSS
     126   entity;
     127 * DSSSTESTOUTPUT.request: opzionale, testa i segnali di output di una PHY
     128   DSSS entity.
     129
     130
     131=== Interfaccia di PHY: PHY SAP ===
     132Come gia' accennato in precedenza, le funzioni proprie dello strato PHY sono
     133separate nei due livelli distinti PMD e PLCP; quest'ultimo intende fornire il
     134meccanismo per trasferire MPDU fra le STA, stando al di sopra del livello PMD.
     135Anche in questa sezione, i servizi vengono definiti in maniera puramente
     136astratta, in modo da non forzare a particolari implementazioni delle interfacce.
     137
     138Le primitive tra MAC e PHY si possono dividere in due categorie:
     139 * primitive per il supporto d'interazioni punto-a-punto a livello MAC
     140   (primitiva PHY-DATA.{request,confirm,receive,indication}).
     141 * primitive con significato locale per agevolare l'interazione tra sottolivelli
     142   (e.g. PHY-TXStart.{request,...}).
     143
     144=== Specifiche della modulazione FHSS ===
     145Si tratta attualmente della tecnologia piu' diffusa nelle trasmissioni radio.
     146Vengono in generale definite un sacco di primitive che vanno dal controllo
     147del consumo energetico del medium, alla trasmissione, al CS/CCA.
     148Frequency hopping: il salto delle frequenze (channel) e' fatto alfine di
     149ottenere un maggior throughput della rete (non si impegna mai una stessa
     150frequenza per "troppo" tempo). Questo hopping deve avvenire entro
     151un tempo limite di 224us.
     152
     153== Appunti vari ==
     154,,20061014-1305 Roma,,
     155Ho letto qualcosa su come si instaura una connessione tra una client e un AP: vi
     156è praticamente una serie di richieste tra il client e l'AP affinchè la
     157connessione venga instaurata; nota importante è che il client prima di
     158collegarsi all'AP deve autenticarsi sull'AP stesso. Una volta fatto cio' AP
     159manda un pacchetto che indica l'avvenuta autenticazione e l'inizio di una nuova
     160connessione. Naturalmente vi sono già delle primitive implementate atte a
     161svolgere questo tipo di compito (sia per quanto riguarda l'instaurazione che
     162per le reinstaurazione).
     163Inoltre i vari client devono essere tutti sincronizzati per paralare tra loro
     164(es che fece anche il seminarista se non ricordo male) e per fare ciò si
     165inviano delle simpatiche "pancette" con dentro il proprio timestamp; a monte
     166comunque c'è l'AP che controlla tutta la sincronizzazione ed egli stesso manda
     167pancette ai client conessi a lui; quindi vi è una doppia sincronizzazione: una
     168tra AP e client e una tra client e client (cap 11 del documento ieee 802.11).