| Artículos | 01 SEP 2003

Calidad de servicio en entornos Wi-Fi

A medida que aumenta el interés por la conectividad wireless, crece la necesidad de poder soportar también en estos entornos inalámbricos las mismas aplicaciones que corren en el mundo cableado de hoy. Pero como en las Wireless LAN la disponibilidad de ancho de banda es limitada, resulta fundamental poder dotarlas de características de calidad de servicio (QoS).

El estándar en desarrollo 802.11e representa la propuesta del IEEE (Institute of Electrical and Electronic Ingenieers) para definir mecanismos de calidad de servicio (QoS) en entornos inalámbricos a fin de dar soporte a aplicaciones sensibles al ancho de banda y a los retardos, como las de voz y vídeo.
El protocolo original de acceso al medio de la norma 802.11 establecía dos modos de comunicación para las estaciones inalámbricas. El primero, Distributed Coordination Function (DCF), está basado en Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA), cuya función básica se resume en la expresión “escuchar antes de hablar”. Una estación espera “callada” un periodo de tiempo el momento en que pueda comenzar a transmitir datos sin colisiones. Se trata de una técnica que proporciona una adecuada coordinación, pero que no permite dar ningún tipo de prioridad de acceso al medio inalámbrico. Todos los dispositivos y tráficos tienen las mismas posibilidades.
Opcionalmente, el segundo método, llamado Point Coordination Function (PCF), soporta flujos de tráfico sensible al tiempo. Los puntos de acceso inalámbrico envían periódicamente tramas “guía” para comunicar datos de identificación de red y parámetros de gestión específicos a la red inalámbrica. Entre el envío de las tramas guía, PCF divide el tiempo en un período libre de contenciones y un periodo de contenciones. Así, con PCF activado, una estación puede transmitir datos durante periodos libres de contención. Pero, al funcionar con tiempos de transmisión impredecibles, hasta hoy la implementación de este método ha sido muy limitada.
Como DCF y PCF no establecen diferencias entre tipos o fuentes de tráfico, IEEE está proponiendo, mediante 802.11e, mejoras en ambos modos de coordinación para que sean capaces de soportar QoS manteniendo la compatibilidad con los actuales estándares 802.11.
La mejora propuesta a DCF -Enhanced Distribution Coordination Function (EDCF)- introduce el concepto de categorías de tráfico, estableciendo ocho niveles de prioridad. Con EDCF, las estaciones intentan enviar datos después de detectar que el medio está desocupado y tras un período de tiempo, denominado Arbitration Interframe Space (AIFS), definido para cada categoría. Una categoría de tráfico de mayor prioridad tendrá un AIFS más corto que una categoría de tráfico de más baja prioridad. En consecuencia, las estaciones con tráfico de alta prioridad han de esperar menos tiempo para acceder al medio que las de baja prioridad.
Para evitar colisiones en una misma categoría de trafico, antes de intentar transmitir los datos, la estación cuenta un numero aleatorio adicional de slots de tiempo, conocido como ventana de contención. Si otra estación transmite antes de que la cuenta finalice, espera el próximo periodo libre, después del cual continúa la cuenta donde la dejó. Es cierto que este método no proporciona garantía de servicio, pero al menos establece un mecanismo de prioridad probabilístico para asignar ancho de banda en función de las categorías de tráfico.
Las mejoras que 802.11e introduce en el mecanismo de sondeo de PCF, referenciadas como Hybrid Coordination Function (HCF), permiten sondear las estaciones durante un periodo libre de contenciones. El sondeo garantiza a una estación un tiempo de inicio especifico y una duración máxima de transmisión.

Solución transitoria
Mientras se produce la publicación del estándar 802.11e, prevista como muy pronto para la próxima primavera, y a fin de que los usuarios ya puedan disfrutar de QoS en las redes sin cables, un grupo de fabricantes ha propuesto Wireless Multimedia Enhancements (WME), en un modo similar que Wi-Fi Alliance ha promovido WPA (Wi-Fi Protected Access) como solución de seguridad provisional hasta que llegue 802.11i.
Sin un estándar, existe el riesgo de que proliferen en el mercado mecanismos de QoS no interoperativos. Para evitarlo, y hasta que llegue 802.11e, WME proporciona un mecanismo de calidad de servicio para 802.11 bien aceptado y definido. El proceso de crear un estándar definitivo puede ser lento, pero IEEE 802.11e, finalmente, dará respuesta a las necesidades de calidad de servicio en los entornos inalámbricos.


802.11e en acción
------------------------
802.11e introduce la técnica Enhaced Distribution Coordination Function, que permite priorizar el tráfico en categorías.

1. Un teléfono, un PDA y un PC con categorías de tráfico alta, media y baja, respectivamente, precisan enviar datos por una red inalámbrica. Para ello, envían un paquete al punto de acceso, que reconoce su recepción.
2. Tras el reconocimiento, se produce un periodo llamado AIFS (Arbitrion Interframe Space) antes de que las estaciones intenten enviar los datos, en función de su respectiva nivel de prioridad. Para las estaciones con mayor prioridad ese periodo es más corto que para las que tienen menor prioridad.
3. El teléfono selecciona un número aleatorio al comienzo de su “ventana de contención” y comienza a contar. Las otras estaciones hacen lo mismo mientras esperan acceder a la red inalámbrica pero suspenden la cuenta cuando el teléfono comienza a transmitir un paquete.

Contenidos recomendados...

Comentar
Para comentar, es necesario iniciar sesión
Se muestran 0 comentarios
X

Uso de cookies

Esta web utiliza cookies técnicas, de personalización y análisis, propias y de terceros, para facilitarle la navegación de forma anónima y analizar estadísticas del uso de la web. Consideramos que si continúa navegando, acepta su uso. Obtener más información