Особенности MAC-уровня (подуровня) локальных беспроводных сетей семейства IEEE 802.11 (WiFi). Основные типы архитектуры. Особенности режима Ad Hoc

В эталонной модели IEEE 802.11 подуровень МАС расположен над физическим уровнем. Он решает следующие задачи: выделение каналов, адресация блоков данных PDU (англ. Protocol Data Unit), форматирование кадров, обнаружение ошибок, а также фрагментация и сборка блоков данных. С точки зрения подуровня МАС существует два режима работы беспроводной сети передачи данных стандарта IEEE 802.11:

- режим конкуренции, в котором все терминалы WLAN, желающие передать пакет, конкурируют за доступ к каналу;

- смешанный режим, в котором периоды (англ. Contention Period - CP) сменяются периодами отсутствия конкуренции (англ. Contention Free Pemod - CFP) за доступ к каналу.

Первый режим используется в сетях типа "ad hoc". Для реализации второго режима требуется центр координации (англ. Point Coordinator - PC), который управляет доступом к каналу, опрашивая терминалы в периоды неконкурентного доступа к каналу. Функции центра координации выполняет точка доступа BSS.

Существует три типа кадров МАС. Кадры управления - используются для синхронизации, аутентификации, а также для установления и разрыва соединения терминала с данной точкой доступа. Кадры контроля применяются в процедурах подтверждения приема и подтверждения готовности, которые выполняются, как правило, в периоды конкуренции. Кадры данных используются для передачи пользовательских данных и могут дополнительно содержать блоки подтверждения приема и опроса терминалов в периоды отсутствия борьбы за канал.

Передача данных на МАС-подуровне организована в виде МАС-кадров и содержит следующие поля:

- Управление кадром (указывается тип кадра и предоставляется управляющая информация).

- Идентификатор длительности (указывается время (в микросекундах), на которое требуется выделить канал для успешной передачи кадра МАС).

- Адреса (число и значение полей зависит от контекста).

- Управление очередностью (исп для фрагментации и повторной сборки кадров).

- Тело кадра (содержит модуль данных протокола LLC или управляющая информация).

- Контрольная сумма (циклическая проверка четности с избыточностью).

Сеть типа " ad hoc ", содержащая изолированный набор станций, находящихся в совместной зоне радиодоступности, - хороший пример независимой BSS. Заметим, что точки доступа AP соединены распределительной системой (англ. Distribution System - DS), которая может быть соединена с внешними сетями IEEE 802.х через блок взаимодействия, называемый порталом. Вследствие согласованного взаимодействия, возможного благодаря системе распределения, точки доступа позволяют увеличить зону обслуживания сети, и терминалы из различных BSS получают возможность взаимодействовать друг с другом. Таким образом, формируется расширенная зона обслуживания (англ. Enhanced Service Set - ESS). Распределительная система выступает в роли магистральной сети. Она может быть построена на основе любой проводной или беспроводной сети, например, IEEE 802.х, городской оптоволоконной сети с распределенных интерфейсом передачи данных по волоконно-оптическим каналам (англ. Fiber Distributed Data Interface - FDDI) или другой сети стандарта IEEE 802.11.