INDICE TESI doc uniroma1 it

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DESCRIZIONE DEL SISTEMA 38,3 1 Scenario di riferimento 38. 3 2 Architettura protocollare 40,3 2 1 Strato di Rete e strato di Adattamento 40. 3 2 2 Strato MAC 43,3 2 3 Strato fisico 55, INTERFACCIAMENTO DEL MAC CON GLI STRATI SUPERIORI MODELLI. DI TRAFFICO E ALLOCAZIONE DELLA RISORSA TRASMISSIVA 58. 4 1 Caratterizzazione e modellazione delle sorgenti di traffico 58. 4 1 1 Modelli di traffico, 4 1 2 Prima modellizzazione Traffico sempre attivo 65. 4 1 3 Modellizzazione del traffico tramite i Processi di nascita e morte 66. 4 1 4 Parametri delle sorgenti 71,4 2 Caratterizzazione delle classi di traffico 74.
4 2 1 La classe di servizio Guaranteed Bandwidt 77. 4 2 2 La classe di servizio Best Effort BE 79, 4 3 Supporto della QoS e allocazione della risorsa 81. 4 3 1 Allocazione delle risorse secondo il modello Dual Leaky Bucket 83. 4 3 2 ReSource reserVation Protocol 89,4 3 3 Admission Control 93. STRATEGIE AVANZATE DI SCHEDULING 96,5 1 Principi di Scheduling 96. 5 2 Scheduling statico 105,5 3 Scheduling dinamico e strategie adattive 109. DESCRIZIONE DEL SIMULATORE 116,6 1 Introduzione 116.
6 1 2 Funzionamento del simulatore 120, 6 2 Integrazione dei Processi di nascita e morte alla Versione 1 0 127. 6 3 Integrazione di un Protocollo di SCHEDULING alla versione 1 0 130. RISULTATI 133,CONCLUSIONI 162,Bibliografia 164,Codice 166. Introduzione, L obiettivo che intende essere raggiunto dallo studio illustrato nelle pagine seguenti. consiste nella progettazione e implementazione su calcolatore di un protocollo di. accesso al mezzo, Il presente lavoro infatti nato con lo scopo di realizzare un protocollo MAC per. l accesso al mezzo radio condiviso per sistemi OFDM Orthogonal Frequency. Division Multiplexing in una Wireless LAN indoor, La tratta considerata quella di downlink nella quale stato scelto di considerare il.
sistema di modulazione OFDM come secondo specifica del progetto affiancato da. un protocollo di accesso al mezzo di tipo CDMA,Principali requisiti da rispettare sono stati. una gestione del traffico che fosse la pi realistica possibile e quindi tenesse. conto non solo delle differenti tipologie di traffico ma anche dei processi di. nascita e morte all interno della rete, un allocazione delle risorse ottima sotto determinate condizioni di sistema e. rispettando o comunque tenendo presenti le differenti strategie di scheduling. note in letteratura,La tesi strutturata in sette capitoli. Il primo capitolo fa una rapida panoramica del progetto da cui nata la tesi Si. descrive chi partecipa al progetto le attivit svolte dalle varie unit e le linee guida. di quanto affrontato invece dall unit di Roma per poi soffermarsi sulla descrizione. di cosa una Wireless LAN sulle sue applicazioni sulla tecnologia alla base di. queste e sugli standard ora esistenti IEEE 802 11 ed HIPERLAN 2. Il secondo capitolo tratta in maniera abbastanza approfondita la tecnica di. modulazione OFDM e il suo utilizzo se affiancata con tecniche di accesso multiplo. quali TDMA FDMA e CDMA Vengono presentate brevemente anche tecniche pi. avanzate da considerarsi come alternative future alla tecnica OFDM CDMA. considerata nell ambito del sistema sotto esame, Il terzo capitolo illustra la struttura del sistema lo scenario di riferimento il sistema. di trasmissione scelto per la tratta presa in esame ed i vari strati considerati dallo. strato di rete a quello fisico descrivendo le caratteristiche di ognuno. Il quarto capitolo comincia ad entrare nel cuore della tesi trattando in maniera. piuttosto approfondita da un lato la caratterizzazione delle sorgenti di traffico e la. loro modellizzazione e dall altro le classi di servizio ed il modo in cui pu essere. gestita la risorsa radio disponibile a strato MAC, Nel quinto capitolo vengono delineate le varie strategie di scheduling note in.
letteratura, Vengono poi affrontati i due tipi di scheduling utilizzati per la simulazione del. protocollo MAC uno di natura statica l altro di natura dinamica Entrambe i. meccanismi di scheduling si basano sul protocollo di assegnazione delle risorse. RSVP ma mentre il primo concede la gran parte della risorsa alla classe GB il. secondo tenta di garantire un assegnazione equa sempre rispettando le priorit delle. diverse classi di servizio garantendo se necessario un minimo di risorsa anche alla. classe BE e permettendo allo scheduling di transitare attraverso varie fasi. Come parallelo al capitolo 5 il sesto capitolo mostra l evoluzione del simulatore da. un ambiente statico ad un ambiente caratterizzato da processi di nascita e morte e. da un algoritmo di scheduling adattativo, Infine il settimo capitolo il capitolo dedicato ai risultati ai grafici ed ai confronti. tra i due meccanismi di scheduling implementati,CAPITOLO 1. INTRODUZIONE ALLE RETI WLAN E,PROGETTO SISTEMI OFDM CON APPLICAZIONE ALLE RETI. 1 1 INTRODUZIONE ALLE RETI WIRELESS E MODELLI DI UNA. Le reti wireless si pongono come obiettivo quello di liberare l utente dai vincoli e. dai costi imposti dal cablaggio Raggiungere un obiettivo di tale portata necessita. della definizione di standard che riassumano le tecnologie e rendano interoperabili i. vari apparati tra loro, Quando si parla di Wireless LAN si considera un tipo di rete in area locale LAN.
Local Area Network che utilizza onde radio ad alta frequenza piuttosto che fili. per comunicare e trasmettere dati attraverso nodi E un sistema di comunicazione. flessibile ai dati implementato come estensione o a volte come alternativa ad una. Wired LAN all interno di un edificio in building o di un ambiente di campus. WIRELESS WIDE WIRELESS,WIRELESS LOCAL PERSONAL,LAN LAN AREA METROPOLITAN. AREA NETWORK AREA,BRIDGE NETWORK AREA NETWORK,WLAN NETWORK. COVERAGE IN BUILDING OR BUILDING TO METROPOLITAN,NATIONAL A FEW FEET. AREA CAMPUS BUILDING AREA,EXTENSION OR ALTERNATIVE. EXTENSION OF EXTENSION OF ALTERNATIVE,FUNCTION ALTERNATIVE TO TO WIRED.
LAN WIRED LAN TO CABLE,WIRED LAN CONNECTION,USER FEE NO NO YES YES NO. 1 11 Mbps 2 200 Mbps 1 32 Kbps 10 100 Kbps 0 1 4 Mbps. THROUGHPUT, Fig 1 1 Differenze ad alto livello tra le WLANs ed altre tecnologie. Per quanto riguarda la copertura di una WLAN quando la collocazione delle. stazioni all interno di un edificio non varia o varia lentamente si parla di ambiente. in building tethered Questo segmento di mercato copre i vecchi edifici dove. come accennato precedentemente diventa spesso difficile e in ogni caso troppo. costoso installare nuove reti cablate In un ambiente di tipo in building non. tethered viene sfruttata invece la caratteristica di mobilit delle reti Wireless Si. fornisce cio una connessione tra un PC portatile ed i servizi di una LAN mentre. l utente pu liberamente spostarsi all interno dell edificio. Si parla di ambiente di campus quando vi sono pi edifici vicini situati all interno di. un area limitata Anche in tal caso le reti wireless rispondono alle esigenze di. connessione tra gli edifici e di mobilit delle stazioni all interno del campus. 1 1 1 Applicazioni per Wireless LANs e loro benefici. Le WLANs accrescono piuttosto che sostituire le potenzialit delle reti Wired. LAN fornendo il cosiddetto collegamento dell ultimo miglio tra una rete dorsale. e l utente mobile in building od in ambiente di campus La lista che mi accingo a. presentare descrive alcune delle tante applicazioni possibili di wireless LANs. in ambito ospedaliero medici ed infermieri possono cooperare in maniera. pi produttiva perch mediante handheld computers o notebooks collegati. mediante WLAN possono scambiare informazioni sui pazienti in tempo. gli amministratori di rete in ambienti dinamici minimizzano gli overhead di. gestione causati da spostamenti estensioni di rete e da cambiamenti in. generale inoltre installare reti di computer in vecchi edifici senza il bisogno. di creare infrastrutture costose, studenti possono accedere ad Internet o all Intranet della facolt per. consultare i cataloghi delle biblioteche da qualsiasi punto nel campus. universitario, negozianti usano WLAN per scambiare informazioni con database centrali. e accrescere la loro produttivit, gli amministratori di rete implementano WLAN per provvedere al backup di.
applicazioni importanti che girano su reti wired, dirigenti d azienda in sede di conferenze prendono decisioni pi rapide. grazie alle informazioni real time che ottengono tramite WLAN. Come si pu constatare da alcune delle applicazioni citate i benefici risultanti sono. molteplici La crescita smodata di Internet e dei servizi online sono testimonianze. forti di informazioni e risorse condivise Con una WLAN gli utenti possono aver. accesso alle informazioni senza cercare un posto dove inserire la spina ed gli. amministratori di rete possono progettare e potenziare la rete senza dover installare. o muovere fili, La mobilit aumenta la produttivit ed il servizio ed i sistemi WLAN possono. fornire agli utenti accesso ad informazioni real time dovunque nella loro. organizzazione Questa mobilit supporta produttivit e opportunit di lavoro non. possibile con le reti wired, La velocit di installazione e la semplicit rendono molto pi semplice. l installazione di una WLAN ed eliminano la necessit di far passare cavi attraverso. muri e soffitti, La flessibilit di installazione permette alla tecnologia wireless di far andare la rete. laddove i cavi non possono, I ridotti costi di possesso sono tali da poter dire che mentre l investimento.
iniziale richiesto per la parte hardware di una wireless LAN pu risultare maggiore. di quello della parte hardware di una wired LAN l intera spesa di installazione ed i. costi del ciclo di vita possono essere significativamente pi bassi. I benefici di costo a lungo termine si riscontrano maggiormente in ambienti. dinamici dove cio cambiamenti e spostamenti risultano molto frequenti. La scalabilit tale che le WLAN possono essere configurate in varie topologie per. incontrare le necessit di specifiche applicazioni ed installazioni Le configurazioni. possono variare da reti indipendenti adatte per un esiguo numero di utenti ad. infrastrutture di rete di mille o pi utenti che accettano roaming su una grande area. 1 1 2 Come funzionano le WLANs e loro configurazioni. Le WLANs usano onde elettromagnetiche radio o a infrarossi per comunicare. informazioni da un punto ad un altro senza supporto di alcuna connessione fisica I. dati da trasmettere sono modulati su portanti radio cos da poter essere estratti. accuratamente nel punto di ricezione Una volta che i dati sono stati modulati sulla. portante radio il segnale radio occupa un intervallo di frequenze dal momento che. la frequenza o il bit rate del segnale modulato si sovrappone alla portante Portanti. radio multiple possono sussistere nello stesso spazio e nel medesimo tempo senza. interferire l una con l altra se le onde radio vengono trasmesse su frequenze diverse. Per estrarre dati un ricevitore radio si sintonizza su una frequenza radio mentre. rigetta tutti i segnali radio di frequenze diverse. In una tipica configurazione WLAN si evidenzia un dispositivo trasmettitore. ricevitore il transceiver chiamato Access Point AP che si connette alla rete. cablata da una locazione fissa usando cavi standard Ethernet Esso deve poter. ricevere bufferizzare e trasmettere dati tra la WLAN e l infrastruttura della rete. cablata Pahlavan K et altri 1996 1997, Esistono due tipi di AP come mostrato nelle figure 1 2 1 e 1 2 2. Dedicated Hardware Access Points HAP sono dei dispositivi stand alone che si. connettono direttamente alla rete cablata e fungono da interfaccia tra questa e i. dispositivi wireless nella propria area di copertura. Figura 1 2 1 Hardware Access Point, Software Access Point SAP poich lo standard utilizzato prevede soltanto la. possibilit di collegare reti Ethernet alla WLAN con un HAP risulterebbe. impossibile implementare estensioni wireless per altri tipi di rete Token Bus. Token Ring,Figura 1 2 2 Software Access Point, Un singolo access point in grado di supportare un piccolo gruppo di utenti e pu. funzionare all interno di un range che varia tra i 30 ed i 150 metri L access point o. l antenna connessa all access point usualmente posta in alto ma pu essere. montata in qualsiasi posizione fino al raggiungimento della copertura radio. desiderata Gli utenti accedono alla WLAN mediante appositi adattatori che. possono essere implementati come schede PCMCIA per notebooks o computer. palmtop oppure come schede in computer desktop o integrati in computer. Tali adattatori forniscono un interfaccia tra il sistema operativo di rete NOS e le. onde elettromagnetiche mediante l antenna Il tipo di collegamento senza fili del. tutto trasparente al NOS, La pi semplice configurazione WLAN quella detta peer to peer o ad. hoc come si pu vedere in fig 1 3 e consiste in una WLAN indipendente che. connette un insieme di PCs con adattatori wireless In qualsiasi momento due o pi. adattatori wireless si trovano all interno del range di ogni altro e possono. organizzare una rete indipendente Queste reti tipicamente non richiedono nessuna. amministrazione o configurazione Ciascun utente avr accesso solamente alle. risorse di un altro utente e non anche ad un sistema centrale Le stazioni quindi. comunicano direttamente l una con l altra e non necessaria l installazione di. alcuna infrastruttura Unico svantaggio di tale configurazione l area di copertura. quali TDMA FDMA e CDMA Vengono presentate brevemente anche tecniche pi avanzate da considerarsi come alternative future alla tecnica OFDM CDMA considerata nell ambito del sistema sotto esame II Il terzo capitolo illustra la struttura del sistema lo scenario di riferimento il sistema di trasmissione scelto per la tratta presa in esame ed i vari strati considerati dallo strato di

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