Extras din curs

Adevărata mobilitate a calculatoarelor portabile se poate obţine prin utilizarea comunicaţiei pe bază de unde radio (sau infraroşii). Un sistem de calculatoare portabile care comunică prin unde radio poate fi considerat ca o LAN fără fir. Astfel de LAN au, însă, caracteristici diferite de cele ale LAN convenţionale, necesitând, deci, protocoale specifice pentru subnivelul MAC.

Reţelele de calculatoare cu transmisie de pachete prin unde radio reprezintă, de asemenea, o soluţie atractivă pentru cazurile când calculatoarele (fixe) sunt situate în locuri în care nu există şi sunt greu de instalat cabluri de comunicaţie - fie aeriene, fie îngropate sau imersate - iar numărul de calculatoare din reţea şi suprafaţa pe care se află corespund unei LAN (şi nu unei WAN - pentru care ar fi indicată comunicaţie prin sateliţi).

Particularităţile susmenţionate ale reţelelor de calculatoare cu transmisie prin unde radio sunt următoarele:

- coliziunile apar doar în cazul interferenţei mesajelor la receptor

- emiţătorii radio au o bătaie [range] limitată, fapt care face necesară prezenţa unor repetoare radio, repetoare care să stocheze pachetele recepţionate şi să le redifuzeze, apoi, în aceeaşi bandă de frecvenţe - fapt care face imposibilă simultaneitatea recepţiei cu transmisia

- fiecare calculator (nod al reţelei) poate recepţiona emisiile (se zice că “se află în bătaia”) unei anumite submulţimi de calculatoare (noduri) ale reţelei - recepţionând corect doar dacă numai un calculator din acea submulţime emite (transmisia simultană a mai multor calculatoare în aceeaşi bandă de frecvenţe ar provoca coliziuni) de asemenea, cadrele emise de un calculator vor putea fi recepţionate de (se zice că “bat până la”) o altă submulţime a reţelei, care formează domeniul de transmisie [transmission domain] al respectivului calculator - cu alte cuvinte, submulţimea nodurilor în bătaia cărora se află un anume nod diferă de submulţimea nodurilor aflate în bătaia respectivului nod (în principal din cauza condiţiilor diferite ale zgomotelor din fiecare nod).

Pentru a lămuri mai bine problema domeniilor de transmisie, vom prezenta următorul

Exemplu: Fie reţeaua de calculatoare reprezentată în fig. 12 - E, unde cercurile reprezintă domeniile de transmisie.

Dacă nodurile 4 şi 3 transmit simultan respectiv către nodurile 2 şi 1, nu vor apare coliziuni dar, prin ascultarea mediului, nodul 4 ar sesiza transmisia şi ar trage concluzia (incorectă) că nu trebuie să transmită către nodul 2 - când, de fapt, această transmisie nu bate până la calculatorul 1 şi, deci, nu poate provoca o coliziune (un raţionament identic este valabil pentru nodul 3).

Dacă, însă, nodurile 1 şi 4 transmit simultan către nodul 3, ele vor provoca o coliziune la calculatorul 3 dacă nodul 4 ar asculta mediul imediat după emisia din 1, el nu l-ar “auzi” pe acesta - fiind în afara domeniului calculatorului 1 - şi ar conchide (fals) că poate transmite un mesaj către nodul 3.

Situaţia în care un nod al reţelei deduce (prin ascultarea mediului) că ar provoca o coliziune, deşi destinatarul lui nu se află în domeniul de transmisie al altui nod care transmite deja, este cunoscută sub numele de problema nodului expus [exposed node problem] iar situaţia în care un nod nu poate detecta un potenţial competitor pentru mediu - din cauză că acesta din urmă nu se află în domeniul lui de transmisie - este numită problema nodului ascuns [hidden node problem].

- Din cele de mai sus se deduce că, într-o reţea de calculatoare folosind unde radio cu domenii de transmisie mici, pot avea loc mai multe transmisii simultan, dacă destinaţiile sunt diferite şi se află în domenii disjuncte (spre diferenţă de reţelele care folosesc un cablu drept mediu de transmisie - caz în care toate semnalele se propagă până la toate staţiile, fapt care nu permite decât o singură transmisie, indiferent de zona în care ea are loc).

Ţinând cont de cele expuse cu privire la faptul că un nod i nu este auzit de toate celelalte N noduri din reţea şi că este posibil ca un nod j să audă nodul j dar transmisia nodului j să nu fie auzită de nodul i, se poate aplica conceptul de topologie şi pentru reţelele de calculatoare cu legături radio. Astfel, vom asocia reţelei reprezentarea topologică numită graf

în care calculatoarele sunt reprezentate de cele N noduri ale grafului iar mulţimea legăturilor L indică posibilitatea transmisiilor între calculatoare, cu convenţia că, dacă este posibilă o transmisie de la nodul i la nodul j, avem un arc

- arcele fiind desemnate prin perechi ordonate (cupluri), existând posibilitatea ca

dacă nodul i nu aude transmisia din nodul j (în acest caz se zice că graful este “asimetric”).

Aplicând conceptul de graf (orientat) problemei de multiacces la canal, vom conchide că nodul j se află în domeniul de transmisie al nodului j (adică un cadru trimis de nodul i este recepţionat de nodul j) dacă şi numai dacă:

1. există un arc de la nodul i la nodul j

2. nici un alt nod k ce poate fi recepţionat de nodul j

nu transmite simultan cu nodul i

3. nodul j nu transmite nici el în acest timp.