Модель канала и её место в имитационной модели сети.

Продолжая тему имитационного моделирования беспроводных сетей связи, необходимо отметить, что современные беспроводные сети базируются на совокупности двух технологий – беспроводной передачи информации и сетевого взаимодействия.

Причём и те, и другие технологии стандартизированы и отвечают требованиям эталонной модели взаимодействия открытых систем – МВОС, утверждённой ещё в 1984 году.

Согласно этой модели, (см. рисунок 1), все протоколы взаимодействия систем подразделяются на семь уровней – физический, канальный (звена данных), сетевой, транспортный, сеансовый, представительский и прикладной.

Из всех существующих стандартов беспроводной передачи данных – протоколов нижних уровней, чаще всего используются протоколы семейства IEEE 802.11. Эти протоколы предусматривают разбиение протоколов канального и физического уровней, на следующие подуровни:

1) на канальном уровне - подуровней управления доступом к среде MAC (Media Access Control) и логической передачи данных LLC (Logical Linc Control);

2) на физическом уровне – подуровней PLCP (Physical Layer Convergence Procedure – определение состояния физического уровня) и PMD (Physical Medium Dependent – подуровень, зависящий от среды передачи).

Как эти подуровни соотносятся между собой и с вышестоящими уровнями МВОС, показано на рисунке 1:

Рисунок 1

При этом протоколы предполагают, что структура сети представляет собой случайный набор узлов, связанных между собой случайным образом, но связь между узлами сети осуществляется через типовые процедуры сетевого, канального и физического уровней, вся совокупность которых – всего лишь «внешняя» среда. 

Причём предоставленная самой себе среда может пребывать в устойчивом состоянии, но её организация - то есть состояние связей между станциями, может меняться, как под влиянием внешних воздействий на среду например, шумов, так и внутренних воздействий на элементы среды, которые описываются протоколами «нижних» уровней. В свою очередь реакции «среды» на эти воздействия должны рассматриваться как управляющие воздействия.

Из сказанного следует, что реальные способности системы зависят не столько от свойств механизмов управления системой связи, сколько от структуры и поведения «среды» и от характера взаимодействия «системы» со «средой». Очевидно, что именно это обстоятельство должно определять облик той или иной имитационной модели.  

 Разумеется, что поведение рассматриваемой «среды» должно быть представлено в упрощенном виде – в виде модели поведения канала, достаточной для получения конкретных значений вероятностей и времён доведения пакетов при любых ситуациях в сети.

Подобное упрощение может быть достигнуто за счёт замены отдельных подмножеств состояний канала и канального оборудования на ключевые точки - «макро состояния», причём такая замена не должна приводить к искажениям наиболее важных причинно-следственных связей.

Поэтому, модель канала должна отражать наиболее важные особенности протоколов «нижних» уровней. 
В следующей части мы обсудим основные особенности моделирования протоколов IEEE 802.11.