Media access methods in wireless local area networks

U prvom poglavlju rada dan je kratak uvod u temu koja će se obrađivati kroz ostatak rada. Rečeno je koji IEEE standard definira bežične lokalne mreže, koje godine je kreiran, te su nabrojani njeni osnovni elementi. Stanice u bežičnim lokalnim mrežama dijele zajednički medij za prijenos podataka, a samom prijenosu prethodi period u kojem se stanice nadmeću za medij. WLAN koristi distribuiranu metodu pristupa mediju prema 802.11 standardu, koja pak koristi BEB algoritam, a zasnovan je na CSMA/CA metodi pristupa. Drugo poglavlje posvećeno je bežičnim lokalnim mrežama i standardu IEEE 802.11 koji ih opisuje. Opisani su osnovni elementi bežičnih lokalnih mreža, te neovisna i infrastrukturna topologija. IEEE 802.11 standard definira fizičku i podatkovnu razinu kod bežičnih lokalnih mreža. Za obje razine su navedeni protokoli koji se koriste za pristup mediju. Na kraju poglavlja ukratko su opisane najvažnije verzije IEEE 802.11 protokola. Treće poglavlje opisuje DCF kao osnovnu metodu pristupa mediju. Svaka stanica generira slučajno vrijeme odgode slanja u rasponu od 0 do minimalne vrijednosti prozora nadmetanja. U vremenskim odsječcima kad je medij slobodan, stanice smanjuju brojač odgode slanja dok ne poprimi vrijednost nula. U tom trenutku, stanica kojoj brojač odgode ima vrijednost nula, stječe pravo na pristup mediju. Ukoliko više stanica ima brojač odgode s vrijednošću nula, nastupa kolizija te stanice biraju novo vrijeme iz prozora nadmetanja koji se udvostručuje. Nakon DCF-a, javljaju se nove metode pristupa mediju koje pokušavaju poboljšati njegov način rada. Većina njih se od DCF-a razlikuje u načinu računanja veličine prozora nadmetanja nakon što nastupi kolizija. U ovom radu su opisane sljedeće metode: Idle Sense, SCW, CPCF, SaMAC, QB, GDCF, EIED i poboljšanje IEEE 802.11 DCF algoritma odgode pri velikom opterećenju. U petom poglavlju su predstavljene simulacije nekih metoda i dobiveni rezultati, dok su u zaključku dani komentari i usporedbe rezultata.The first chapter of the thesis gives a short introduction to the subject being discussed. It is mentioned which IEEE standard defines wireless local networks, which year was it formed, and which are the basic elements of the wireless local networks. The stations which are a part of the WLANs share a common medium for data transfers. Each transfer is preceded by a period where the stations contend for the medium. WLAN uses a distributed medium access method according to the 802.11 standard, which uses the BEB algorithm, based on the CSMA/CA medium access method. The second chapter is dedicated to describing wireless local networks and the IEEE 802.11 standard. Wireless local networks can be divided, topology wise, on ad hoc and infrastructural networks. The IEEE 802.11 standard defines physical and data layer for the wireless local area networks. The protocols for both layers are mentioned in this chapter. The most notable versions of the IEEE 802.11 standard are described at the end of the chapter The third chapter describes DCF, the base method for media access. Each station generates a random backoff time in a range of 0 to minimum contention window value. During the time slots when the medium is free, stations decrement their backoff time by one, until it becomes zero. In that moment, the station whose backoff time is zero, claims the right to access the medium. If more than one station has a backoff time with a zero value, a collision occurs, and the stations participating in it must choose a new backoff time, but with double the size of the contention window. After DCF, new methods occur which try to improve its way of working. Most of them differ from DCF in the way contention window size is calculated after collision occurs. This thesis describes the following methods: Idle Sense, SCW, CPCF, SaMAC, QB, GDCF, EIED and Enhancement of IEEE 802.11 DCF Backoff Algorithm under Heavy Traffic. The fifth chapter shows the simulations of some methods, along with their results. The last chapter, conclusion, gives comments and comparisons on the observed results

Media access methods in wireless local area networks

U prvom poglavlju rada dan je kratak uvod u temu koja će se obrađivati kroz ostatak rada. Rečeno je koji IEEE standard definira bežične lokalne mreže, koje godine je kreiran, te su nabrojani njeni osnovni elementi. Stanice u bežičnim lokalnim mrežama dijele zajednički medij za prijenos podataka, a samom prijenosu prethodi period u kojem se stanice nadmeću za medij. WLAN koristi distribuiranu metodu pristupa mediju prema 802.11 standardu, koja pak koristi BEB algoritam, a zasnovan je na CSMA/CA metodi pristupa. Drugo poglavlje posvećeno je bežičnim lokalnim mrežama i standardu IEEE 802.11 koji ih opisuje. Opisani su osnovni elementi bežičnih lokalnih mreža, te neovisna i infrastrukturna topologija. IEEE 802.11 standard definira fizičku i podatkovnu razinu kod bežičnih lokalnih mreža. Za obje razine su navedeni protokoli koji se koriste za pristup mediju. Na kraju poglavlja ukratko su opisane najvažnije verzije IEEE 802.11 protokola. Treće poglavlje opisuje DCF kao osnovnu metodu pristupa mediju. Svaka stanica generira slučajno vrijeme odgode slanja u rasponu od 0 do minimalne vrijednosti prozora nadmetanja. U vremenskim odsječcima kad je medij slobodan, stanice smanjuju brojač odgode slanja dok ne poprimi vrijednost nula. U tom trenutku, stanica kojoj brojač odgode ima vrijednost nula, stječe pravo na pristup mediju. Ukoliko više stanica ima brojač odgode s vrijednošću nula, nastupa kolizija te stanice biraju novo vrijeme iz prozora nadmetanja koji se udvostručuje. Nakon DCF-a, javljaju se nove metode pristupa mediju koje pokušavaju poboljšati njegov način rada. Većina njih se od DCF-a razlikuje u načinu računanja veličine prozora nadmetanja nakon što nastupi kolizija. U ovom radu su opisane sljedeće metode: Idle Sense, SCW, CPCF, SaMAC, QB, GDCF, EIED i poboljšanje IEEE 802.11 DCF algoritma odgode pri velikom opterećenju. U petom poglavlju su predstavljene simulacije nekih metoda i dobiveni rezultati, dok su u zaključku dani komentari i usporedbe rezultata.The first chapter of the thesis gives a short introduction to the subject being discussed. It is mentioned which IEEE standard defines wireless local networks, which year was it formed, and which are the basic elements of the wireless local networks. The stations which are a part of the WLANs share a common medium for data transfers. Each transfer is preceded by a period where the stations contend for the medium. WLAN uses a distributed medium access method according to the 802.11 standard, which uses the BEB algorithm, based on the CSMA/CA medium access method. The second chapter is dedicated to describing wireless local networks and the IEEE 802.11 standard. Wireless local networks can be divided, topology wise, on ad hoc and infrastructural networks. The IEEE 802.11 standard defines physical and data layer for the wireless local area networks. The protocols for both layers are mentioned in this chapter. The most notable versions of the IEEE 802.11 standard are described at the end of the chapter The third chapter describes DCF, the base method for media access. Each station generates a random backoff time in a range of 0 to minimum contention window value. During the time slots when the medium is free, stations decrement their backoff time by one, until it becomes zero. In that moment, the station whose backoff time is zero, claims the right to access the medium. If more than one station has a backoff time with a zero value, a collision occurs, and the stations participating in it must choose a new backoff time, but with double the size of the contention window. After DCF, new methods occur which try to improve its way of working. Most of them differ from DCF in the way contention window size is calculated after collision occurs. This thesis describes the following methods: Idle Sense, SCW, CPCF, SaMAC, QB, GDCF, EIED and Enhancement of IEEE 802.11 DCF Backoff Algorithm under Heavy Traffic. The fifth chapter shows the simulations of some methods, along with their results. The last chapter, conclusion, gives comments and comparisons on the observed results