13.1. Фізичний і канальний рівні.

Модель OSI| для стандартів Wi-Fi| і IEEE| 802.11 має наступні|слідуючі| рівні:

1. Фізичний

2. Канальний

3. Мережевий|мережний|

4. Прикладний

Основне призначення фізичних рівнів — забезпечення інтерфейсу з|із| бездротовим середовищем|середою| передачі (з|із| ефіром), а також оцінка стану|достатку| ефіру і взаємодія з|із| рівнем MAC|. Фізичний рівень складається з двох підрівнів:

• PLCP| (Physical| Layer| Convergence| Protocol|) виконує процедуру відображення PDU| рівня MAC| (елементу протоколу даних, ср|. з|із| мал. 2.25) у фрейм формату FHSS| або DSSS|. Ця процедура виконує передачу, виявлення несучої складової і прийом сигналу;

• PMD| (Physical| Medium| Dependent|) — підрівень, залежний від середовища|середи| передачі. Цей рівень буде різним для різних швидкостей передачі і різних стандартів з|із| серії 802.11. Підрівень PMD| забезпечує дані і сервіс для підрівня PLCP| і функції радіопередачі і прийому, результатом яких є|з'являється,являється| потік даних, інформація про час, параметри прийому.

Основним робочим станом|достатком| рівнів PLCP| є|з'являється,являється| виявлення несучої і оцінка незайнятості каналу. Для виконання передачі PLCP| перемикає|переключає| PMD| з|із| режиму «прийом» в режим «передача» і посилає елемент даних PPDU| (PLCP| Data| Unit|).

Передача сигналів по радіоканалу виконується двома методами: FHSS| і DSSS|

Wi-Fi| 802. llg| на швидкості 1 і 2 Мбіт/с використовує модуляцію DBPSK|. При швидкості передачі 2 Мбіт/с використовуються ті ж методи, що і при швидкості 1Мбіт/с, проте|однак| для збільшення пропускної спроможності каналу використовується чотири різних| значення фази для фазової модуляції несучої.

Wi-Fi| використовує метод доступу до мережі|сіті| CSMA/CA (див. п. 2.11.1), в якому для зниження ймовірністі колізій використані наступні|слідуючі| принципи:

• перш ніж станція почне|розпочинатиме,зачинатиме| передачу, вона повідомляє, як довго вона займатиме|позичатиме,посідатиме| канал зв'язку;

• наступна|така| станція не може почати|розпочинати,зачинати| передачу, поки|доки| не закінчиться|витікатиме| зарезервований раніше час;

• учасники мережі|сіті| не знають, чи прийнятий їх сигнал, поки|доки| не отримають|одержуватимуть| підтвердження про це;

• якщо дві станції почали|розпочинали,зачинали| працювати одночасно, вони зможуть дізнатися про це тільки|лише| по тому факту, що не отримають|одержуватимуть| підтвердження про прийом;

• якщо підтвердження не отримане|одержувати|, учасники мережі|сіті| вичікують випадковий проміжок часу, щоб|аби| почати|розпочинати,зачинати| повторну передачу.

Запобігання, а не виявлення колізій, є|з'являється,являється| основним в бездротових мережах|сітях|, оскільки в них, на відміну від кабельних|провід| мереж|сітей|, передавач трансивера заглушає сигнал, що приймається.

Формат фрейма на рівні PLCP| моделі OSI| в режимі FHSS| показаний на рис. 13.1. Він складається з наступних|слідуючих| полів:

• «Синхронізація» — містить|утримує| нулі|нуль-індикатори,нуль-множини,нуль-последовність,нуль-елементи|, і одиниці що чергуються, і служить для підстроювання частоти на приймаючій станції, синхронізує розподіл пакетів і дозволяє вибрати антену (за наявності декількох антен);

• «Старт» — прапорець початку фрейма. Складається з рядка 0000 1100 1011 1101, який служить для синхронізації фреймів на приймаючій станції;

• PLW| (PSDU| Length| Word| — слово довжини службового елементу даних підрівня PLCP| (PSDU|)) указує|вказує| розмір фрейма, що надійшов|вчинив| з рівня MAC|, в октетах;

• «Швидкість» — указує|вказує| швидкість передачі даних фрейма;

• «КС» — контрольна сума;

• «МАС-фрейм|» — фрейм, що надійшов|вчинив| з МАС-рівня| моделі OSI| і містить|утримує|, |PSDU;

• «Заголовок PLCP|» — поля, додані|добавляти| на підрівні PLCP|.

Формат фрейма на рівні PLCP| моделі OSI| в режимі DSSS| показаний на рис. 13.2. У нім поля мають наступний|слідуючий| сенс:

• «Синхронізація» містить|утримує| тільки|лише| одиниці і забезпечує синхронізацію в приймальній|усиновленій| станції;

• «Старт» — прапорець початку фрейма. Містить|утримує| рядок 0xF3A0, який указує|вказує| початок передачі параметрів, залежних від фізичного рівня;

• «Сигнал» указує|вказує| тип модуляції і швидкість передачі даного фрейма;

• поле «Сервіс» зарезервовано для майбутніх модифікацій стандарту;

• «Довжина» указує|вказує| час в мікросекундах, необхідний для передачі МАС-фрейма|;

• «КС»-контрольная сума;

• «МАС-фрейм|» — фрейм, що надійшов|вчинив| з МАС-рівня| моделі OSI| і містить PSDU|;

• «Заголовок PLCP|» — поля, додані|добавляти| на підрівні PLCP|.

Дальність зв'язку засобами|коштами| Wi-Fi| сильно залежить від умов розповсюдження|поширення| електромагнітних хвиль, типу|типа| антени і потужності передавача. Типові значення, що указуються|вказують| виготівниками Wi-Fi-устаткування|, складають 100...200 м|м-код| в приміщенні|помешканні| і до декількох кілометрів на відкритій|відчиняти| місцевості|місцевий| із застосуванням зовнішньої антени і при потужності передавача 50... 100 мВт|.