Studio di protocolli per applicazioni multimediali su canali radio
Autore
Alessandro Greco - Università degli Studi di Bologna - [1998-99]
Documenti
Abstract
Scopo di questa tesi è lo studio di protocolli per applicazioni multimediali, su canale radio.
I protocolli studiati appartengono alla famiglia WAP (Wireless Application Protocol), che possono essere definiti come il punto d'incontro delle due tecnologie di rete protagoniste di questo nuovo millennio: internet e reti wireless.
Tali protocolli sono stati promossi dal Wap forum, fondato nel 1997 da Nokia, Motorola, Ericsson e Unwired Placet, ed attualmente vi partecipano oltre 200 membri.
I protocolli WAP hanno l?obiettivo di "portare" le applicazioni ed i servizi, ai quali siamo abituati pensando ad Internet, sui terminali mobili, in particolar modo sui telefonini, e questo in modo indipendente dalla particolare rete utilizzata (Bearer), estendendo le tecnologie esistenti ed introducendone di nuove quando necessario.
Questi nuovi standard sono nati per realizzare protocolli con prestazioni su canale radio soddisfacenti.
Quelle del TCP, infatti, sono piuttosto deludenti; il punto di contrasto tra il TCP e la trasmissione via radio è l?algoritmo di controllo della congestione. Quasi tutte le implementazioni TCP assumono che i timeout siano causati dalla congestione e non dalle caratteristiche della rete.
Quando il timer scade, il TCP rallenta la trasmissione per ridurre l'eventuale carico della rete.
Nel caso di canale radio, questo provoca un calo del throughput; infatti, se consideriamo un trasmettitore che invia 100 pacchetti al secondo su canale radio, dove è perso il 10% di loro, il throughput è di 90 pacchetti al secondo.
Se il trasmettitore rallentasse, peggiorerebbe solo le cose; infatti, diminuendo la velocità di trasmissione sino a 80 pacchetti al secondo il throughput scenderebbe a 72 pacchetti al secondo.
L'approccio migliore dal punto di vista radiomobile sarebbe, invece, quello di ritrasmettere i pacchetti persi il più presto possibile per evitare detto calo.
Nel seguito vedremo come i protocolli WAP risolvono questi ed altri problemi legati allo scambio di dati tra due "entità", quando hanno il canale radio come mezzo trasmissivo.
Nel capitolo primo è presentata l'architettura WAP e il suo modello di riferimento, mentre nel secondo capitolo è studiato in modo approfondito il livello di trasporto di tali architetture.
Nel terzo capitolo sono presentate le differenze tra il modello WAP e il TCP/IP, rilevandone i vantaggi, e, per finire, lo schema a blocchi di un controllore di flusso, proposto dallo scrittore.
Per rendere più scorrevole la lettura dello scritto, gli argomenti più tecnici sono presentati nelle tre appendici.
Nella prima sono commentate le primitive per la comunicazione tra le entità dell'architettura WAP. Nella seconda vi sono due esempi di segmentazione e riassemblaggio (SAR), realizzate dal processo WDP (Wireless Datagram Protocol) sulle reti GSM e CDMA. Infine nella terza sono illustrate le principali PDU (Protocol Data Unit), utilizzate dal processo WTP (Wireless Transaction Protocol) responsabile del controllo di flusso.
I protocolli studiati appartengono alla famiglia WAP (Wireless Application Protocol), che possono essere definiti come il punto d'incontro delle due tecnologie di rete protagoniste di questo nuovo millennio: internet e reti wireless.
Tali protocolli sono stati promossi dal Wap forum, fondato nel 1997 da Nokia, Motorola, Ericsson e Unwired Placet, ed attualmente vi partecipano oltre 200 membri.
I protocolli WAP hanno l?obiettivo di "portare" le applicazioni ed i servizi, ai quali siamo abituati pensando ad Internet, sui terminali mobili, in particolar modo sui telefonini, e questo in modo indipendente dalla particolare rete utilizzata (Bearer), estendendo le tecnologie esistenti ed introducendone di nuove quando necessario.
Questi nuovi standard sono nati per realizzare protocolli con prestazioni su canale radio soddisfacenti.
Quelle del TCP, infatti, sono piuttosto deludenti; il punto di contrasto tra il TCP e la trasmissione via radio è l?algoritmo di controllo della congestione. Quasi tutte le implementazioni TCP assumono che i timeout siano causati dalla congestione e non dalle caratteristiche della rete.
Quando il timer scade, il TCP rallenta la trasmissione per ridurre l'eventuale carico della rete.
Nel caso di canale radio, questo provoca un calo del throughput; infatti, se consideriamo un trasmettitore che invia 100 pacchetti al secondo su canale radio, dove è perso il 10% di loro, il throughput è di 90 pacchetti al secondo.
Se il trasmettitore rallentasse, peggiorerebbe solo le cose; infatti, diminuendo la velocità di trasmissione sino a 80 pacchetti al secondo il throughput scenderebbe a 72 pacchetti al secondo.
L'approccio migliore dal punto di vista radiomobile sarebbe, invece, quello di ritrasmettere i pacchetti persi il più presto possibile per evitare detto calo.
Nel seguito vedremo come i protocolli WAP risolvono questi ed altri problemi legati allo scambio di dati tra due "entità", quando hanno il canale radio come mezzo trasmissivo.
Nel capitolo primo è presentata l'architettura WAP e il suo modello di riferimento, mentre nel secondo capitolo è studiato in modo approfondito il livello di trasporto di tali architetture.
Nel terzo capitolo sono presentate le differenze tra il modello WAP e il TCP/IP, rilevandone i vantaggi, e, per finire, lo schema a blocchi di un controllore di flusso, proposto dallo scrittore.
Per rendere più scorrevole la lettura dello scritto, gli argomenti più tecnici sono presentati nelle tre appendici.
Nella prima sono commentate le primitive per la comunicazione tra le entità dell'architettura WAP. Nella seconda vi sono due esempi di segmentazione e riassemblaggio (SAR), realizzate dal processo WDP (Wireless Datagram Protocol) sulle reti GSM e CDMA. Infine nella terza sono illustrate le principali PDU (Protocol Data Unit), utilizzate dal processo WTP (Wireless Transaction Protocol) responsabile del controllo di flusso.
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