рівні сигналу продуктивність Wi-Fi мереж ніколи не досягає зазначеного вище теоретичного максимуму. Наприклад, швидкість мереж, що підтримують стандарт 802.11b, зазвичай складає не більше 50% їх теоретичного максимуму, т. Е. Приблизно 5.5 Мбіт/сек. Відповідно, швидкість мереж, що підтримують стандарт 802.11a або 802.11g, зазвичай складає не більше 20 Мбіт/сек. Причинами невідповідності теорії і практики є надмірність кодування протоколу, перешкоди в сигналі, а також зміна відстані Хеммінга зі зміною відстані між приймачем і передавачем. Крім того, чим більше пристроїв у мережі одночасно беруть участь в обміні даними, тим пропорційно нижче пропускна здатність мережі в розрахунку на кожен пристрій, що природним чином обмежує кількість пристроїв, яке має сенс підключати до однієї точки доступу або роутеру (інше обмеження може бути викликано особливостями роботи вбудованого DHCP-сервера, у пристроїв з нашого асортименту підсумкова цифра знаходилася в діапазоні від 26 до 255 пристроїв).
Ряд виробників випустили пристрої, з підтримкою фірмових розширень протоколів 802.11b і 802.11g, з теоретичної максимальною швидкістю роботи 22Мбіт/сек і 108Мбіт/сек відповідно, однак радикальної прибавки в швидкості в порівнянні з роботою на стандартних протоколах в даний момент від них не спостерігається.
Крім того, швидкість роботи будь-якої пари пристроїв істотно падає зі зменшенням рівня сигналу, тому часто найбільш ефективним засобом підняття швидкості для віддалених пристроїв є застосування антен з великим коефіцієнтом посилення.
Ефір - і, відповідно, радіоканал - як середовище передачі існує лише в єдиному екземплярі і поводиться так само, як раніше концентратор в мережі Ethernet: при спробі передачі даних декількома сторонами одночасно сигнали заважають один одному. Тому стандартами WLAN передбачається, що перед передачею станція перевіряє, чи вільна середу. Однак це аж ніяк не виключає ситуацію, коли дві станції одночасно ідентифікують середу як вільну і починають передачу. У «разделяемом» Ethernet відповідний ефект називається колізією.
У провідної мережі відправники можуть розпізнати колізії вже в процесі передачі, перервати її і повторити спробу після випадкового інтервалу часу. Однак у радіомережі таких заходів недостатньо. Тому 802.11 вводить «пакет підтвердження» (ACK), який одержувач передає назад відправнику; на цю процедуру відводиться додатковий час очікування. Якщо скласти всі передбачені протоколом періоди очікування - короткі міжкадрового інтервали (Short Inter Frame Space,) та розподілені міжкадрового інтервали функції розподіленої координації (Distributed Coordination Function Inter Frame Space, DIFS) для бездротової мережі стандарту 802.11а, то накладні витрати складають 50 мкс на пакет (див. Малюнок 1).
Малюнок 1. Якщо станція WLAN збирається почати передачу і знаходить середу зайнятою, то їй доведеться почекати деякий час. Доступ до середовища регулюється за допомогою «міжкадрових інтервалів» різної довжини (DIFS і SIFS)
Крім цього, при обчисленні витрат слід врахувати, що кожен пакет даних містить не тільки корисні дані, але й необхідні заголовки для багатьох протокольних рівнів (див. Малюнок 2). У разі пакету довжиною 1500 байт, переданого за стандартом 802.11 зі швидкістю 54 Мбіт/с, з'являються «зайві» 64 байт з витратами в 20 мкс. Пакет АСК обробляється фізичним рівнем так само, як і пакет даних, у ньому відсутні лише частини від порядкового номера до контрольної суми. Вдобавок заголовок укорочений, тому для пакету АСК необхідно всього 24 мкс.
У загальній складності передача 1500 байт корисного навантаження зі швидкістю 54 Мбіт/с займає 325 мкс, тому фактична швидкість передачі становить 37 Мбіт/с.
З урахуванням витрат на ТСР/IP (ще 40 байт на пакет, пакети підтвердження TCP) і повторів через збої в передачі досягається на практиці швидкість буде рівна 25 Мбіт/с - таке ж співвідношення значень номінальної/фактичної швидкостей виходить і при використанні 802.11b (від 5 до 6 при 11 Мбіт/с).
Для 802.11g, спадкоємця 11b, принцип роботи якого мало чим відрізняється від 802.11а, вимога зворотної сумісності з IEEE 802.11b може призвести до того, що швидкість передачі виявиться ще меншою. Проблема виникає, коли в діалог двох станцій 11g може втрутитися карта 802.11b: остання не здатна розпізнати, що середа в даний момент зайнята, оскільки в 802.11g використовується відмінний від 11b метод модуляції.
3. АЛГОРИТМИ У безпровідний МЕРЕЖАХ
бездротова мережа bluetooth
У даній роботі пропонується оптимізований варіант - алгоритм альтернативної маршрутизації, розроблений на основі існуючих рішень. Він використовує принципи побудови найкоротших шляхів, які застосовуються в алгоритмах Дейкстри і Беллмана-Форда, і методи визначення середньої затримки, традиційні для мереж з пакетною комутацією.
Розроблений для ретрансляторів алгоритм альтернативної м...
