service differentaition and qos in wlans (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe...

51
Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e)

Upload: others

Post on 17-Mar-2021

4 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

Service Differentaition and QoS in WLANs

(802.11e)

������ ������

� � � �� ���� ������������������ �

Page 2: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 2

...Copyright

����������� ���������� ����� ������ ��������� � ����� �� ������ ���� � ����� ����������� ��� ���� � �����������!�����������"�#���"������������ � ��� ������������������$ %�������� ����� ��� ������� �"��������� � ���!�&&'�� ��#���())����* �+!�,���-���!���-�����'./%&!�0 ,(

1#��� ��2������������������#����������� � ����� �� ������ ���� � ����� ������ �1����� ������+��-��#��������!����"�#���"������������ � ��� ������������������$ %������������������������������ � ���!�&&'�� ��#���())����* �+!�,���-���!���-�����'./%&!�0 ,(

Page 3: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 3

What’s the Problem in PCF3 �4�������� �� ������ ��,��� ������� � ���--�3 * #���� �2�����,�� 5%6 $$��--����7

$ 0 ��������)�� )����������+

� (�* ,1(������ ��� �� ��� ���1811��#�� � ���� �������� �������� ���� �-����18119�#�� ����!�� ��������������� ������ �����!�#���� )����� � �+ )� ����+��

� 1#�������� �#��-��� � ���!��#����������#� ����+ :����� . '�� �;

6 0 �2��� � ������ ���� �������

/ ,���� ������ ���

Page 4: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 4

Quality-of-Service Provisioning:Some Terminology

3 � �-����" (�������������2��������� �-��� �������������� ���������!�)������� �� �#����� ����������

3 � �-����" � �� ���������-���������� ���� ��������)� � ���)+��#������ ��2�� #���������������� -���

3 1+�������,�� ������������"������)���)���� ��#!����2������������! ���� ���������+!����2���<����!�#������������ ���#�����)��+

Page 5: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 5

QoS in Wireless Networks

3 ��,���#�� ������ �������� ��2������� =1����)���-���� ����������� ��2�

> � � !���������� ������,��������������#� ���� ��������������2������������������+��-��� ����

> �� �����+���������+��-�� ���������2�!��� ����������������������� �)��+�� �2��� �����������������-��� ������--����

3 ,�����������,���� ����������� ��2������������ �����--������#�������

Page 6: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 6

Service Differentiation MAC Schemesthat lead to 802.11e

Service differentiation-based MAC schemes

Service differentiation-based MAC schemes

Station-basedStation-based Queue-basedQueue-based

DCF-basedDCF-based PCF-basedPCF-based DCF-basedDCF-based PCF-basedPCF-based

AC schemeAC scheme

DFSDFS

VMACVMAC

BlackburstBlackburst

DC schemeDC scheme

Priority-basedPriority-based

DistributedTDM

DistributedTDM

Per-flowscheme

Per-flowscheme

802.11e EDCF

802.11e EDCF

AEDCFAEDCF

802.11e HCF

802.11e HCF

Page 7: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 7

A QoS Standard for WLANs: IEEE 802.11e

3 1#��?@@@�5%6 $$�1A �@ � ���-��� �����$'''

3 1#�����<����(��#���������� �����:�(�;�� ��������������B ���#�6%%%

3 � ��� ���� �������������� ����� ��� ��

> @�#������#����������5%6 $$�B (����� ����������� ��������,

> ��������--����+���#����� ��������#���������-�� 4���� �4

> ������ �--����� ���������-��������:5�1�;

Page 8: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 8

802.11e Standard

3 ������������������� �

3 �C D����#������:������)��;�

3 B (�@�#�����"�A ����> 1��--��� --��������������A ���������

> 1,�@�����(

> ?�������������� �#������+�5%6 $$

Page 9: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 9

802.11e: QSTA, QAP, QBSS, HCF

3 (������������ 5%6 $$��� ������ ��,@�#����� ,����� :�,1(;

3 (� (������ 5%6 $$��� ������ ��, (���������� :�(�;

3 �,1(����(��� ��2� � �#� ����, 8����,����� ,�� :�8,,;

3 1#���� � ���������� -������� � 4����4�������)������� )+ ��������C +)�� ���������4������ :C 4;

Page 10: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 10

TXOPs

3 1E=�"�1����� �����=��������+

> 1� ��������� ����� � #�# � �,1( #����#����#����������� �

> ?�����#���������� )+������������� ��������� �F� �� �������� :1E=�G�� �;

> 0 ��� ��)��# ������4�

Page 11: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 11

802.11e Coordination Function

3 C +)�������������4������!�����������"

3 @� (�:@�#������� ���)�����#������(�����;!�����������)����!��������������������������+����������������������� ������#���� ��������-��--���������

3 C (�:C 4�����������#������(�����;!��������)����!�����������������-������������ �#������������������ �������������� �����--���������

Page 12: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 12

802.11e QoS Mechanisms

5%6 $$���������� ����� ����������#�� �"��C +)�������������4�������:C 4;!���� �������-��� ������������ -�������

3 @�#������� ���)�����#������(������:@� (;

> (�)������+����-�5%6 $$�9��������� ���

3 C 4�����������#������(������:C (;

> C (������������4�

DCF

PCF

CFP CP

EDCA

HCCA

CPCFP

Page 13: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 13

802.11e QoS Mechanisms

3 B (�������4@ :C +)�� ?�����??;

3 (��#���-�������"

> � ������� � ����������,���1��--�

> * (��"�* �������(�������������������������

> (��� �)��+

Page 14: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 14

802.11e: Hybrid Coordinator

3 * �#� ���8,,������������� ������������������ �� ���������� ��� �,1(� �1#� ��#�C +)�� ��������� :C ;!����� ���+� ���� ����� � �#� ���(�

3 (��C #����#��������-����������#�������� ����������-��� ������ ���#���������������+������������"�> �������� ����� :�;!�� #�����,1(����������-����#���#�����������@� (�

> ���������4��� ����� :4�;!�� #��� C ���-���� #� � ���� �� ��� �#���#����� ����-�� � #�� �� ��� �# ��������� -��� ������ ��������

Page 15: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 15

MAC 802.11e: HCCA

Beacon Beacon

CFP

Beacon Interval (BI)

CAP

CP

CAP

EDCA

HCCA

Page 16: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 16

802.11e: EDCF3 ��@�#����� � ���)���� ��������� 4������ :@� 4;�

��-�� ���--��������� ���������#�� � )���� ������ ������ :+�� ��� ���F;���������� ��#�� �

3 ?� � �� �������� �-�,B (�(�� 4!�� �# �#���������-����--� ������� �� ������� ��, �����--�����������--�

3 @� 4�� ������� �� ������� -��� �� � �# �#����� � 5������+ ������ �-�5%6 $$�!�)�� � ����� �#�� ������+ .�����������������

3 @���+ -��� � ������ �� �#��B (���+�� -��� �)���!�� ��� #��� �������+ ����-�� :-��� %��� H;!�������1��--� ������+ ?����-����� :1?�;

Page 17: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 17

802.11e: EDCF

3 1?� � ������ ������#����� -��� �-��#��B (�-��� �

3 @��# 5%6 $$���,1(�I��(��B 0 ,1�#��� -������������ (� �����

3 @��# (� ���� � 4?4=�����)�#���������������+ -��� �#����#��� �� -����� �#��,B (�(�B (��������� � ���������

Page 18: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 18

802.11e: EDCF

Page 19: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 19

802.11e: EDCF

3 (� �����--��������� )���� ����#�� ,B (������ �����"

> ���

> �� � �

> �� � �!

> "������ !� �

Page 20: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 20

802.11e: EDCF

3 C �#�� �����+ (� ����������� ����� ������#�� ������ ���#����� * � ����#�� �������������������� � ����� ��������� �#���#�����

3 �������� ����� ����� )���� � �������> * � �J(K�

> * � �FJ(K�

> (?4,J(K

> )�2J(K�

> * J(!�K�� ������ � �# �#������� ,B (�(������

Page 21: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 21

802.11e: EDCF

3 (�)������ ?����4��� � ,�����:(?4,;���)������ �#����� � ���� ?4,

3 @��# (?4,�� �������� � ?4,������

3 8�-�� ������� �#��)��2�-- �������������#L ����� ,����� � �� #��� �� � �� (?4,J(K!������� �-�� ?4,

Page 22: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 22

Arbitraration IFS (AIFS)

802.11a: slot=9 µs, SIFS=16 µs, PIFS=25 µs, DIFS=34 µs, AIFS ≥34 µs

ACK

D

SIFS

SIFS

PIFS

AIFS[0](=DIFS)

AIFS[1]

MP

HP

LP

AIFS[2]

CW (in slots)

count down till idle, backoff when busy

defer access

Page 23: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 23

Contention Window

3 * � �J(K�����* � �FJ(K

3 ���������* ���� �������"

[ ] [ ]( ) 11 −⋅+= bckACCWACCW oldnew

Page 24: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 24

Backoff

802.11a: slot=9 µs, SIFS=16 µs, PIFS=25 µs, DIFS=34 µs, AIFS ≥34 µs

ACK

D

SIFS

SIFS

PIFS

AIFS[0](=DIFS)

AIFS[1]

backoff

backoff

RTS

CTS

SIFS

MP

HP

AIFS[2]

CW (in slots)

count down till idle, backoff when busy

defer access

backoffLP

Page 25: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 25

Virtual Stations

3 @��#�(� �����)�#������2�����--�������������������:����������������� ����)��2�--;

3 ?-��#��)��2�-- ����������-��� ������ �������������(� ���#����� � �,1( ����#�%�����#����� ���� �!�����#�������������#���,1(����������������������)+����������#��1E=� ����#��(�� �#��#��#�#����0 �

3 1#����� ���������+���������)�#��������-��#����� ��������F��������������

Page 26: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 26

802.11e: EDCF – Beacon Frames

3 L ����� �-�(?4,J(K!�* � �J(K���* � �FJ(K����������� ��� )+ �#���(������������ ����� �#� )����� -��� �� :���� ���+ ����+ $%%�� ���;

3 �,1(� � ��� �)�� �� �#��������� ����� �����

3 �,1(� � �+ ��� �#��� ����� ����� �� �#��� �#���(���#�����-�� �� ������� �� :���� �����-��#���F������ ���-��� ����;

Page 27: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 27

802.11e: EDCF – Virtual Collisions

3 @���+ (�� �#� ���,1(�)�#���� �� - � � ����� ���������� ������!�� �# �� �� � B (������ ����� (?4,J(K���* J(K

3 ,��L����� ,������ :(� �����;�� �#� ���,1(�������� -�� �#���#�����

3 ?������� �������� )��� ��� �--����� (� ���������� �������+!�� �#��� ���� �-����������

3 1#��1E=������ �� �#��#�#��� �����+ (������#����#��� )�#��� �� - �#��� � �� �������������

Page 28: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 28

802.11e: EDCF – Collisioni Virtuali

Page 29: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 29

802.11e: TXOP

3 1E=��� �#���� ��������� ��� #�# ��,1(�� �+��� �#���#�����

3 ?������ ���� �� ����������������!������ �#����������� � ���� ����-�� ���� 0 !�)�� ����)� -��� ��+ ���������� �� 0 � :�#� ���� � ��� � �����-��� ���#����������;�

3 * J(K�� � ������ � �# ����� ����� �-������ ��� :�-�������������-������;����������� ��� :����� ��� ��#����;"

� �� * J(K�M�::=��* J(K�N�$;�O�6;�� $

Page 30: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 30

802.11e: EDCF3 ,�� ��� ��������� �-�1?� �� (�"

8����@--���%6

8����@--���%$

L���/H

L���/P

L���6&

L���6.

L�������)�$/

8����@--���%%

1��--����������

(1?�

Page 31: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 31

EDCA Bursting

3 =�����#���������#��������������������#��� ���� !�������)������� ������������ �����#�������-��� �� �#������������������

3 1#���������������������� � ��������#���1E=�G�� �

3 (Q�-��� � )+ -��� � ���8���� (Q

3 ,?4, �������)��� �������2����:����������������;

Page 32: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 32

EDCA Bursting: Pros / Cons

3 #���

> ������� ���� ��2�����#���

> ?�������� �#����#��� :,?4,�����)�����(Q�;

> 8������-������ �� �����#����� �������+� �����"������������+ �- �#��-��� �����!����,1(��������1E=������+��� ����� ��������������

3 @ � !�,1(�(����� &%%�8�-��� �9�,1(�8����� $Q�8�-��� � �1#�� 8�� ���� ��� #�#�� �#����#��� ��5%6 $$!�� #�� ��5%6 $$��)��#������� �����F� ����+ ��� � �#����#���

Page 33: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 33

EDCA Bursting: Pros / Cons

3 �� �

> ����)�������������-�����+ <����

> 1E=�G�� � �#���������)����������#����#���� ���� �����-��������� ���� �#���������������-��� �

3 ?����+������@� (�����������������#����� ���2�����2���-����������)���

Page 34: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 34

802.11e: HCF

3 C �� �+ ���������1E=�� �� #� ���- :�(�;��������#�� �,1(�

3 ,��-���������� � ���� �� ������ � B ,� 0 �!���������� �-���������� � �+ �������#������2���� ���2 ��-������

3 (�������� �� (������)� ���� �-�������������������� ?����4��� � ,�����:�?4,;�������?4,�R�� ?4,

3 C �:�(�;�#�� �����+ �������#�� ������� ����� �+ �������� ������ ��������4�������� ���������� -��� �

Page 35: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 35

802.11e: HCF

3 1� ��� ������ )��� ��� ��������� -��������� :4�;�������������� ������ :�;!��#���������������� ����#�+ �+������+

3 (��� ����� 4��N�����-��� ��������,����-�� ���-�5%6 $$�

3 1#��������)� ��������� )+ ��#�� ���������-��� ������ ������ (��

Page 36: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 36

802.11e: HCF

Page 37: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 37

MAC 802.11e: HCCA

AP

STA1

STA2

Poll +Data

NAV

Ack +Data

Ack

Ack +Data

NAV

Poll +Ack +Data

Ack +Data

NAV

CF-

Null

TXOP 1 TXOP 2

Ack +Data

earlychannel release

Page 38: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 38

802.11e: HCF – QoS CFPoll Frame

3 * �#� ���!�1E=��� ������ ��� ��#��"> 1#����#��@� 4������ :-��� �#����� N�(?4,�N�8=�N�1E�� �;

> 1#����#������� -��� �!������� ��, 4����!����� )+ C ��� ��������

3 ��, 4���� � ���� �-�����?4,!����� �# �����+� �� ��+ ��#�� ���--�

3 ?����� �#��� � ��� ��)���--������ )��� ��� ��4������(�� �� ��-��� �)��� �

Page 39: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 39

802.11e: HCF – QoS CFPoll Frame

3 � ���� 4�!�1E=�� �������� ������ ��� )+ C ��������, 4���� ����)� ���+)��2�� � �# ���������(Q� - ������

3 ,������ ��� ������ ����� (L����������� ��������#���#�����

3 1#��4��� ��� ���� ������ �#� ���� ������-��� �#� �#��)������ ����� � ���� ����� )+ �#��4�@�� -��� � ���� )+ C

Page 40: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 40

802.11e: HCF – QoS CFPoll Frame

3 ��, 4����� -��� � � �� ��������� � �# �#��5%6 $$���� ���� ���!�-�� )��2� ��� ��� ���)��+� ������� ��� (L�-��� �#�������+ ������� ������� �� ���� ����-����

3 � (L�����-+ �#��� #��� 1E=���������

3 �����+ ������� ��C 4��������+ ��� �#���������

Page 41: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 41

802.11e: HCF – Controlled Content.

3 ?� ��� F�)��� ��� ������ ������������� )����

3 ,#���� ���������� )����� ����-��� ����� �#����������� ����� ��������� ������

3 1#����������� �������� � ��#���� �� �������+ -�� �(���� ��������-�� �,1("> �,1(����-+ �(����� ����������� �� �����!��(���������������#����������+ 1E=�� ���������

> � ?--����� -��� ���������������!�)������ ��

Page 42: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 42

802.11e: HCF – Controlled Content.

3 �(����-��� - �#��� ������������� �� ����-+�� �����"�?- �����)�� ��#������ �#���#����� :?@@@�5%6 $$������ ��� ����-+ ��#������ ������#� �!��#��� ���������-�� �������# ������� �������� ���� �������;�

�1#������ �� �� ������� ����)� ����������!���<������������������� �� ��� ��������� � �# ����� �� �����+

Page 43: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 43

HCCA

3 C (��--������+�������������������������� ������#�������������)+�������������#���#����� �#����#��#��C

3 ?����)��2� ������� ���)���� �#�)����� 4��4

3 8����������������-��,1(� )+��#��C ��

Page 44: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 44

HCCA

������������������$��%

3 C (������������������4�

3 0 ��� 1E=���� #�# �������������#����#�C �:��C (S;

> C ���������� 1E=�� )+ ���� ��,�4����� -��� ��

> ?����!��#���� ��������� ����� � #�# 1E=�� ����������)+ C �� ������ (��:��������� (�����������;

> 5�1��--�����������:1�;

Page 45: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 45

HC Behavior in HCCA

3 (������� �� C ("

> C �� �+����������1E=�� �� ����- �� ������ � B ,� 0 �� #������ � � ����!�#�� ���� ���+ �-����#���� ������ �#���#����� ��� -�� �?4,

> ?���!��#��C ��������� �#��4����� -��� � �-�������?4,���������!��#�� ������� ��(�

> ?��4�!����+��#��C �����������1E=�������,1(��)+���������#��4������-��� �

> 1#��4��������-�����#���� ������������)+�C ����#��)������-��� �����)+��#��4�@�� -��� � -��� C

Page 46: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 46

QSTA Behavior in HCCA

3 (��,1(�)�#���� �� -����� �

> ?�����,1(� ����������1E=���#��2� �� ��4����� -��� ������ )+ C ������ (��!���#��� �� �#�+ ������� @� (

> ?��4�!��,1(� ������ ����� �� �������� �#���#����� ����#�� �� � )�� � �� -�� ��4����� -��� � -��� �#��C

3 1#��C �������� �#��1E=��������� �� )� ���� ���#��4�����-��� � :��,�������� -���;

> �����+���������2����������)+�� (L � #������ �#�+ ��������4����� -��� �

Page 47: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 47

802.11e Superframe

� ������#���! � 1E=��� �+ )����)������"

3 1#��� ���� ��������� �������)�������)���������@� (�������:@� (�1E=�;

3 1#��,1( ������������������������-��� ��-��� �C �:�������1E=�;

802.11e periodic superframeContention Free Period, CFP Contention Period, CP

beacon QoS CF-Poll

TXOP

CF-End

TXOP TXOP TXOP

QoS CF-Poll

DATA/ACK(polled by HC)

DATA/ACK

RTS/CTS/DATA/ACK(after DIFS+backoff)

TX by HC

TX by QSTAs

time

Page 48: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 48

Polling in HCCA

3 ����������������������2�+���C (

> 1��--����#�������: � !�#�� ��,1(� ����������;�����������-��

> �,1(� ���������������������#��C �����#��� ������������� �����������#���������1E=�!�:�#����#��#����,���������-�����������-��� ��;

> �,1(� ���������(� � 1,��� �������������������� ����--��������

Page 49: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 49

Traffic Signaling

3 1� ���+�����-�������� ���--���������������"

> ������������� ������������������

3 @ � !�(������������ ������� ���"����-������������������������)��� ��������������� ������

> 1,�@�:1��--��,���-�����;�)��� ����C �����,1(�

3 @ � !�����������������������������������������

Page 50: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 50

Traffic Signaling

3 1,�@������#��)����-���(

3 ��, � �#����(���� ����)���

3 ��, �������������-��� ������������2���

3 4��� ����������������:���� ���+;�

3 4��� ������)�����������:��� ��� ��;

Page 51: Service Differentaition and QoS in WLANs (802.11e) · 2016. 1. 22. · 802.11e periodic superframe Contention Free Period, CFP Contention Period, CP beacon QoS CF-Poll TXOP CF-End

[email protected]

Thanks: TLC Networks Group – Politecnico di TorinoNomadic Communications: 802.111e 51

Resource Scheduling

3 � ���������������)��2� ������� ���)��+> 1#�����������#���<��������-�������� �� �:,,;

3 C 4���� ���� ���������#��(�> C (���#�����������-��������-�C 4

3 �� ���� ���� �-����--� -��� � ������������ ���#��1��--� ,���-������ :1,�@;"> B �F� �� !�� �� �� ������ ��� ��������> B �F� �� ������� ��� ��� �-��#��B ,� 0 �> B �F� �� ,����� ?������� ����& ��' "�� (> ?������+ ?�������> T