Architecture MAC 802.11

Trames de Management

Beacon

Pour maintenir un bon niveau de performance sur un réseau Wi-Fi, il faut réduire le nombre de SSIDs actifs afin de réduire l’overhead lié aux trames de management et plus particulièrement aux « beacons ». Chaque fois qu’un SSID est configuré sur une borne, un « Basic Service Set » (BSS) distinct est créé. Chaque BSS envoie des trames de « beacon » à la cadence configurée par le « Target Beacon Transmission Time » (TBTT). Les trames de « beacon » représentent une part du temps d’occupation de l’air qui peut être significative. Pour calculer le taux d’occupation, il faut prendre en compte les éléments suivants :

  • Le débit radio auquel les trames de « beacon » sont transmises (toujours envoyées au débit radio le plus bas de 802.11/a/b/g par soucis de rétrocompatibilité)
  • La taille de la trame de « beacon » (380 octets en moyenne)
  • L’intervalle de temps entre les « beacons » (100 \times TU=102,4\,millisecondes par défaut, doit être un multiple du « Time Unit », TU=2^{10}\,Kilomicrosecondes ou 1,024\,milisecondes)
  • Le nombre de points d’accès en « co-channel interference »
  • Le nombre de SSIDs utilisés

Pour maintenir un bon niveau de performance du réseau, il faut jouer prioritairement avec le nombre de SSIDs qu’il convient de limiter à six maximum, voire trois ou quatre dans un réseau Wi-Fi sur lequel de la ToIP est déployée, et avec la désactivation des bas débits radio sachant que les « beacons » sont toujours envoyés au plus bas « basic rate » du BSS (un bon point de départ est de désactiver les 1 et 2 Mbits/s du 802.11b).

La formule de calcul utilisée est la suivante, sans prendre en compte les collisions ou retransmissions :

((((TotalPHYAirtime+MacData \times SymbolDuration)/1000)/BeaconInterval) \times NbrSSIDs \times NbrAPs) \times 100

Avec :

TotalPHYAirtime=AIFS[0]Time+ContentionWindow+PreambleTime+PLCPTime

MacData=(Service+PSDUBytes \times 8)/BitsPerSymbol

Et les données suivantes sont utilisées pour la couche physique et pour MAC & DATA (unités de temps en microsecondes) :

Data Rates AIFS[0]Time ContentionWindow PreambleTime PLCPTime
802.11b 1 Mbits/s 70 0 144  48
802.11b 2 Mbits/s 70 0 72  24
802.11b 5.5 Mbits/s 70 0 72  24
802.11b 11 Mbits/s 70 0 72  24
802.11g 6 Mbits/s 37 0 16  4
802.11g 9 Mbits/s 37 0 16  4
802.11g 12 Mbits/s 37 0 16  4
802.11g 18 Mbits/s 37 0 16  4
802.11g 24 Mbits/s 37 0 16  4
802.11g 36 Mbits/s 37 0 16  4
802.11g 48 Mbits/s 37 0 16  4
802.11g 54 Mbits/s 37 0 16  4
802.11a 6 Mbits/s 43 0 16  4
802.11a 9 Mbits/s 43 0 16  4
802.11a 12 Mbits/s 43 0 16  4
802.11a 18 Mbits/s 43 0 16  4
802.11a 24 Mbits/s 43 0 16  4
802.11a 36 Mbits/s 43 0 16  4
802.11a 48 Mbits/s 43 0 16  4
802.11a 54 Mbits/s 43 0 16  4
Data Rates Service+PSDUBytes BitsPerSymbol SymbolDuration
802.11b 1 Mbits/s BeaconFrameSize 1 \frac{1}{10^{6}} \times 10^{6}=1
802.11b 2 Mbits/s BeaconFrameSize 2 \frac{1}{10^{6}} \times 10^{6}=1
802.11b 5.5 Mbits/s BeaconFrameSize 4 \frac{1}{1375000} \times 10^{6}=0,727272727
802.11b 11 Mbits/s BeaconFrameSize 8 \frac{1}{1375000} \times 10^{6}=0,727272727
802.11g 6 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 24 4
802.11g 9 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 36 4
802.11g 12 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 48 4
802.11g 18 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 72 4
802.11g 24 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 96 4
802.11g 36 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 144 4
802.11g 48 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 192 4
802.11g 54 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 216 4
802.11a 6 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 24 4
802.11a 9 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 36 4
802.11a 12 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 48 4
802.11a 18 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 72 4
802.11a 24 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 96 4
802.11a 36 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 144 4
802.11a 48 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 192 4
802.11a 54 Mbits/s BeaconFrameSize + 2 216 4