và chức năng phối hợp điểm PCF (Point Coordination Function)
1.2.1. Ph−ơng pháp truy cập cơ sở - chức năng phối hợp phân tán DCF DCF
Cơ chế truy cập cơ sở, hay còn gọi là chức năng phối hợp phân tán DCF (Distributed Coordination Function), về cơ bản là một cơ chế đa truy cập cảm nhận sóng mang dò va đập CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).
Một giao thức CSMA làm việc nh− sau: một trạm muốn truyền thì tr−ớc tiên nó cảm ứng môi tr−ờng, nếu nh− môi tr−ờng bận, khi đó trạm này sẽ hoãn việc truyền lại ở một thời điểm sau đó, nếu nh− môi tr−ờng đ−ợc cảm nhận là rỗi, khi đó trạm sẽ đ−ợc truyền.
Những loại giao thức này rất hiệu quả khi môi tr−ờng không chịu tải nặng, bởi vì nó cho phép các trạm truyền với trễ tối thiểu. Tuy nhiên, luôn có cơ hội để các trạm truyền cùng lúc (va đập xảy ra), do các trạm đều cảm nhận môi tr−ờng rỗi và thực hiện truyền cùng lúc.
Những tình huống va đập này phải đ−ợc xác định, do đó tầng MAC có thể truyền lại các gói tin bởi chính nó chứ không phải bởi những tầng cao hơn, sẽ gây ra trễ đáng kể. Trong Ethernet va đập có thể đ−ợc nhận ra bởi các trạm truyền sẽ đi đến một pha truyền lại dựa trên cơ sở một thuật toán backoff ngẫu nhiên hàm mũ (Exponential random backoff algorithm) [8]. Trong khi những cơ chế dò va đập là một ý t−ởng tốt đối với LAN hữu tuyến thì chúng lại không thể thực hiện đ−ợc trên một môi tr−ờng LAN không dây. Để giải quyết vấn đề này, 802.11 sử dụng một cơ chế tránh va đập (Collision Avoidance) kết hợp với sơ đồ thừa nhận xác thực, nh− sau:
một trạm muốn truyền sẽ cảm ứng môi tr−ờng, nếu môi tr−ờng bận khi đó nó sẽ trễ truyền lại. Nếu nh− môi tr−ờng rỗi trong một khoảng thời gian cụ thể (đ−ợc gọi là DIFS - Distributed Inter Frame Space, trong chuẩn) khi đó trạm này đ−ợc phép truyền, trạm nhận sẽ kiểm tra CRC (cyclic redundancy check) của gói tin nhận đ−ợc và gửi một gói tin thừa nhận (ACK - Acknowledgement packet). Việc nhận thừa nhận này sẽ chứng tỏ rằng không có va đập xảy ra. Nếu nh− bên gửi không nhận đ−ợc thông tin thừa nhận thì khi đó nó sẽ truyền lại đoạn tin này cho đến khi nó nhận đ−ợc thông tin từ phía bên nhận hoặc bỏ qua sau một số lần truyền lại nhất định.
Để giảm khả năng hai trạm va đập do không nghe đ−ợc nhau, chuẩn này định nghĩa một cơ chế cảm nhận sóng mang ảo nh− sau: Một trạm muốn truyền một gói tin tr−ớc tiên sẽ truyền một gói điều khiển ngắn đ−ợc gọi là RTS (Request to Send – yêu cầu gửi), gồm nguồn, đích và thời gian truyền tiếp theo (ví dụ nh− gói tin và ACK t−ơng ứng), trạm đích sẽ trả lời (nếu nh−
sẵn sàng gửi), gồm thông tin thời gian truyền t−ơng tự. Tất cả các trạm nhận RTS hay CTS sẽ thiết lập chỉ báo cảm nhận sóng mang ảo của chúng (đ−ợc gọi là NAV – Network Assign Vector), trong một khoảng thời gian nhất định, và sẽ sử dụng thông tin này cùng với cảm nhận sóng mang vật lý (Physical Carrier Sense) khi cảm nhận môi tr−ờng.
Cơ chế này giảm khả năng xuất hiện một va đập trên vùng nhận bằng một trạm “ẩn” [9] tr−ớc bộ phận truyền, tới một khoảng thời gian ngắn của quá trình truyền RTS, do trạm này sẽ lắng nghe CTS và “dự trữ ” môi tr−ờng khi bận cho đến cuối quá trình giao tác. Thông tin thời gian trên RTS cũng bảo vệ vùng truyền khỏi những va đập trong quá trình ACK (bởi những trạm ngoài phạm vi trạm báo nhận).
Cũng cần l−u ý rằng do thực tế RTS và CTS là những khung ngắn, nó cũng giảm overhead của những va đập, bởi những khung này đ−ợc thừa nhận nhanh hơn nếu nh− toàn bộ gói tin đã đ−ợc truyền, (điều này hoàn toàn đúng nếu nh− gói tin lớn hơn đáng kể so với RTS), do vậy chuẩn này cho phép những gói tin ngắn đ−ợc truyền mà không cần giao tác RTS/CTS , và quá trình này đ−ợc điều khiển trên mỗi trạm bằng một tham số gọi là ng−ỡng RTS - RTSThreshold).
Biểu đồ sau đây thể hiện một giao tác giữa hai trạm A và B, và thiết lập NAV của các trạm láng giềng.
Hình 1.6: Trạng thái NAV kết hợp với cảm nhận sóng mang vật lý để chỉ ra trạng thái bận của môi tr−ờng.