Materi
Overview 802.11
802.11 Architecture
PHY Requirements
Overview 802.11
Wireless network distandarisasi oleh IEEE tahun
1997.
Disebut dengan standar IEEE 802.11
Application
model
Logical Link Control
Medium Access (MAC)
Komponen Arsitektur
802.11
Access Point (AP)
Berfungsi sebagai relay dan bridge
Distribution System (DS)
AP berkomunikasi dengan AP yang lain, bisa
menggunakan wired, wireless, atau switch
Station
Mobile node dengan standar IEEE 802.11
Basic Service Set (BSS)
Terhubung dengan backbone DS melalui AP
Ad hoc Independent BSS (IBSS) dengan tidak
menggunakan AP
Lapisan Arsitektur
802.11
Standar IEEE 802.11 mendefnisikan lapisan Medium Access
Control (MAC) dan Physical (PHY)
PHY mengatur detail proses modulasi dan pengiriman
penerimaan bit(Tx/Rx)
MAC mengatur sejumlah regulasi bagaimana cara mengakses
Lapisan PHY
Pada lapisan PHY ini dikenal dua jenis teknik modulasi
spread spectrum, yaitu Frequency Hopping Spread
Spectrum (FHSS) dan Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)
Spread Spectrum digunakan untuk menghindari gangguan
pengguna yang berlisensi dan non lisensi, serta menghindari noise.
Efek modulasi ini untuk meningkatkan bandwidth dari
sinyal yang akan ditransmisikan
Sinyal termodulasi menggunakan urutan angka
Spreading Code atau spreading sequence
Digenerate oleh generator pseudonoise atau pseudo-random
Pada penerimaan, urutan digit digunakan untuk
Frequency Hopping
Sinyal dibroadcast melalui frekuensi radio yang acak
Sejumlah kanal dialokasikan untuk sinyal FH
Lebar masing-masing kanal sesuai dengan bandwidth sinyal input
Sinyal melompat dari frekuensi ke frekuensi pada interval tetap
Transmitter beroperasi di satu kanal pada satu waktu
Bit ditransmisikan menggunakan beberapa skema enkoding Pada setiap interval, frekuensi carrier yang baru dipilih
Spreading code menggunakan daftar frekuensi yang digunakan
untuk sinyal carrier (hopping sequence)
Pada receiver, melakukan lompatan antara frekuensi dalam
sinkronisasi dengan transmitter
Bandwidth 2.4 GHz, data rate 1 – 2 Mbps (USA/Europe) Keuntungan:
Penyadap hanya mendengar unintelligible blips Dapat menghilangkan interferensi sinyal
Frequency Hopping
Frequency
2.400 GHz 2.483 GHz
1
2
- Digunakan untuk 79 channel, dengan selisih 1 MHz (USA/Europe)
- Perubahan frekuensi (hop) setiap 0.4 detik
Direct Sequence
Setiap bit dalam sinyal asli direpresentasikan oleh
beberapa bit dalam sinyal yang ditransmisikan
Spreading code menyebar sinyal melalui band
frekuensi yang lebih luas
Teknik mengkombinasikan aliran informasi digital
dengan aliran bit spreading code menggunakan
exclusive-OR (XOR)
Bandwidth 2.4 GHz, data rate 1 – 2 Mbps, DS pada
802.11 b data rate menjadi 5 – 11 Mbps
DS menggunakan BPSK
Keuntungan:
Distribusi Kanal (Global)
Perkembangan pada IEEE 802.11 b dengan metode DSSS 5– 11 Mbps pada range bandwidth 2.4 GHz
Lebar kanal 22 MHz dengan 3 kanal non-overlapping (kanal
Distribusi Kanal (Global)
Lanj.
Lapisan MAC
Lapisan MAC mencakup tiga bidang
fungsional:
Pengiriman data yang reliable
Kontrol akses
Keamanan
Lapisan MAC pada 802.11 terdiri dari 2
sub-layer
IEEE 802.11 DCF
DCF sublayer menggunakan p-persistent CSMA
Lakukan listening ke medium
Jika medium idle, kirim frame dengan probabilitas
p
Jika medium sibuk, tunggu sampai idle
Tidak ada mekanisme CD (Collision Detection)
seperti pada Ethernet
Media wireless tidak dapat melakukan transmisi dan
sensing secara paralel
Sinyal wireless mengalami atenuasi/pelemahan
IEEE 802.11 DCF (2)
802.11 menggunakan mekanisme CSMA/CA (Collision
Avoidance)
Dasarnya dari p-persistent CSMA
Menggunakan random back-of counter sebelum memulai
transmisi
Menggunakan mekanisme Request to Send (RTS)/Clear to
Send (CTS) untuk menghindari hidden terminal problem
Menggunakan mekanisme Acknowledgement (ACK) untuk
meningkatkan reliabilitas
Backof Interval
When channel is busy, choose a backof interval
in the range [0,
cw
].
Count down the backof interval when medium
becomes idle.
1 slot time count down = 20 µs
Count down is suspended if medium becomes
busy again.
When backof interval reaches 0, transmit RTS.
Binary exponential backof in 802.11 DCF:
When a node fails to receive ACK, cw is doubled up (up
IEEE
802.1
1
Mediu
m
Access
Contro
Inter Frame Space (IFS)
SIFS (Short IFS)
DIFS (distributed coordination function
IFS)
SIFS
Jeda waktu singkat untuk kegiatan yang butuh
respon segera e.x. ACK, CTS
SIFS memberikan prirotas tertinggi untuk pengirim
SIFS used in following circumstances:
Acknowledgment (ACK)
▪ station responds with ACK after waiting SIFS gap
▪ for efcient collision detect & multi-frame transmission
Clear to Send (CTS)
▪ station ensures data frame gets through by issuing RTS ▪ and waits for CTS response from destination
PIFS dan DIFS
PIFS digunakan oleh controller
terpusat
for issuing polls
has precedence over normal contention
trafc
but not SIFS
DIFS digunakan untuk jeda
Problem
Problems
Hidden terminal problem
Exposed terminal problem
Sensing range
Transmission range
Contention matters only at the receiver’s
Hidden Terminal
Problem
A
B
X
Exposed Terminal
Problem
A
B
X Y
Existing Work
MACA [Karn 1990]
Proposes to solve the hidden terminal problem by
RTS/CTS dialog
MACAW [Bharghanvan 1994]
Increasing reliability by RTS/CTS/DATA/ACK dialog
IEEE 802.11
RTS/CTS dialog (1)
RTS Defer
RTS/CTS dialog (2)
RTS Defer
CTS
Defer
RTS/CTS/DATA/ACK
dialog
Data Defer
ACK
Disadvantages of IEEE 802.11
DCF
High power consumption
Hidden terminal problem not totally solved (e.g.,
collision of RTS)
Exposed terminal problem not solved
