MAC podsloj

Dana siječanj 10th, 2012, objavljeno u: Wireless advanced od strane Komentari isključeni za MAC podsloj

IEEE 802.11b MAC protokol temelji se na CSMA/CA protokolu koji koristi fizičko mjerenje signala nosioca (physical carrier sense), kao i virtualno mjerenje signala nosioca (virtualcarrier sense) u svrhu izbjegavanja kolizija. Fizičko mjerenje signala nosioca koristi se za izbjegavanje kolizija na strani pošiljatelja, dok se virtualno mjerenje signala nosioca koristi za izbjegavanje kolizija na strani primatelja te za rješavanje problema skrivene stanice (hidden node) koji se javlja u bežičnim lokalnim mrežama. Virtualno mjerenje signala nosioca koristiRTS/CTS ( Request To Send / Clear To Send) mehanizam rezervacije kanala.
802.11b MAC uključuje dvije koordinacijske funkcije. Za promet slabog intenziteta bolja je opcija distribuirana koordinacijska funkcija (Distributed Coordination Function, skraćeno DCF), dok je za stvarno-vremenske aplikacije (real-time) bolje koristiti centraliziranu koordinacijsku funkciju (Point Coordination Function, skraćeno PCF), koja je opcionalna. PCF se koristi isključivo u infrastrukturnom WLAN-u (Sharma [2004]). DCF može koristiti ili čisti CSMA/CA pristup ili CSMA/CA pristup sa izmjenom poruka RTS/CTS.

Distribuirana koordinacijska funkcija (DCF)

U normalnom modu rada IEEE 802.11b MAC koristi distribuiranu koordinacijsku tačku za pristup mediju. DCF predstavlja osnovu standarda CSMA/CA protokola koji slijedi princip 4-way handshaking protokola za prijenos podataka 8prikazano na slici ispod). Kod DCF-a, kada je stanica spremna za slanje, ona mjeri kada je kanal slobodan (idle) u trajanju vremenskog perioda DIFS (Distributed Inter Frame Spacing). Slijedeći algoritam, stanica generira random backoff vremenski brojač (timer) izabran uniformno iz intervala [0,ω- 1], gdje je ω vremenski interval sudara okvira (contention window, skraćeno CW). Inicijalno je vremenski interval sudara okvira postavljen na CW min (16 za 802.11b). Nakon isteka vremenskog brojača, stanica šalje kratku RTS poruku primatelju. Ako je poruka primljena ispravno, i ako stanica može primati podatke, ona odgovara kratkom CTS porukom. Obje poruke, i RTS i CTS, u sebi noseinformaciju o vremenu trajanja zauzeća kanala za odgovarajuću transmisiju. Izmijenivši RTS ili CTS poruku, sve stanice u blizini pošiljatelja ili primatelja ažuriraju svoj vektor rezervacije mreže (Network Allocation Vector, skraćeno NAV) informacijom o duljini trajanja zauzeća kanala. NAV je u biti vektor rezervacije kanala. Na taj način, sve stanice u blizini pošiljateljaili primatelja, odgađaju bilo slanje bilo primanje kako ne bi došlo do kolizije. Nakon CTS poruke slijedi slanje podataka (Data) koje primatelj potvrđuje ACK (Acknowledgement) porukom ako su podaci uspješno primljeni.

Nakon neuspješnog pokušaja slanja, pošiljatelj pokreće BEB (binary exponential backoff) algoritam i udvostručuje svoj vremenski interval sudara okvira. Vremenski interval sudara okvira se više ne udvostručuje ako je njegova vrijednost jednaka CWmax (256 za 802.11b). Nakon uspješne transmisije vremenski interval sudara okvira ponovno se vraća na CWmin.
DCF omogućava mehanizam kontrole izbjegavanja kolizije mjerenjem signala nosioca pomoću izmjene RTS/CTS poruka. Kako je već spomenuto, to je potrebno kako bi bilo moguće riješiti problem skrivene stanice. No, stanica može izabrati i 2-way handshaking mehanizam bez razmjene RTS/CTS poruka. Taj se mehanizam izabire kod male veličine paketa, gdje se zaglavlja koje unose RTS/CTS poruke mijenjaju malom vjerojatnošću kolizije.

Centralizirana koordinacijska funkcija (PCF)

Kao opcionalnu pristupnu metodu, IEEE 802.11b definira centraliziranu koordinacijsku funkciju koja omogućava slanje vremenski osjetljivih informacija. Na taj način, IEEE 802.11b omogućava rudimentarnu podršku za QoS (Quality of Service) u infrastrukturnom bežičnom LAN-u.< br/>
Kada se zahtjeva transmisija bez sukoba, jedna stanica u LAN-u dobiva ulogu koordinatora (point coordinator, skraćeno PC) za tu ćeliju, koji ima prioritet u upravljanju pristupnom mediju. Tokom vremenskog perioda, nazvanog CFP (contention free period), PC stanica može prvo prozvati stanicu A, i tada stanica A može poslati jedan okvir bilo kojoj stanici u bežičnom LAN-u (niti jedna druga stanica ne smije slati za vrijeme tog vremenskog intervala). Nakon isteka vremena, PC stanica će prozvati drugu stanicu, i tako redom, omogućujući svakoj stanici da šalje podatke. Sve stanice mogu na zahtjev ulaziti ili izlaziti iz liste koordinatora.
U infrastrukturnom bežičnom LAN-u koriste se superokviri (superframes) na čiji početak ukazuje takozvani beacon okvir. Beacon okvir je, u 802.11b mreži, okvir upravljanja kojeg pristupna tačka šalje svim stanicama kako bi se ostvarila sinkronizacija i kako bi se stanice obavijestile o protokolu koji se koristi. Svaki superokvir podijeljen je u dvije jedinice, već spomenuti CFP, te CP (contention period).