1. 802.11 - Por que perdemos tanto
desempenho?
Introdução à computação móvel
Fábio Pisaruk
Professor: Alfredo Goldman

2. Introdução
 O que é?
Principais obstáculos encontrados.

Diferenças entre 802.11 a,b e g.


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. Principais obstáculos
encontrados
O 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. 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 54Mbps
O uso de freqüências mais altas diminue, significativamente,
o alcance das ondas.

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. Fatores mais relevantes
Segundo 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. Como obter informações sobre
a utilização do meio?
• Controle físico: realizado pela camada física
• Controle lógico: camada MAC.

9. Controle lógico
Utilizando mensagens de controle RTS,
CTS,NAV, janela de contenção e contador de
espera(backoff).

10. Janela de contenção e contador
backoff
DIFS
janela de
contenção
PIFS
Ocupado ... Transmissão de dados
SIFS
tempo
backoff slots

11. Mensagens de controle
1 2 3 4
RTS
tempo CTS
NAV NAV
so
ad
D
ACK

12. Problema do nó silenciado
Um nó é silenciado por repetidas mensagens
RTS não seguidas por transmissões de
dados.

13. Cenário de exemplo.
1 RTS 2 3 4 5
tempo
CTS
D RTS
ad
os
RTS
RTS
ACK
RTS
RTS
RTS

14. Problema do nó “abarrotado”
Um nó é abarrotado por pacotes de dados
transmitidos entre dois outros nós não
conseguindo obter informações úteis sobre
mensagens de controle enviadas
concomitantemente.

15. Cenário de exemplo.
1 2 3 4 5
RTS
tempo CTS
RTS
CTS
so
ad
D
so
ad
D
ACK
RTS
CTS

16. Problema do nó focado
Um nó canalisa sua transmissão para outro nó
que está passando por uma fase de
contenção de acesso ao meio.

17. Cenário de exemplo
Imagine 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 outros
nós, 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. 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. Conclusão
Concluímos que os principais problemas
degradadores de desempenho se referem à
obtenção errônea das condições de
ocupação do meio físico.