Lớp quản lý tầng MAC đóng vai trò trung tâm trong các trạm IEEE 802.11. Nó cung cấp một vài chức năng nhƣ Đồng bộ hóa (Synchronization), Quản lý năng lƣợng (Power Management) và Quản lý chuyển vùng (Roaming).
Đồng bộ hóa (Synchronization)
Đồng bộ hóa có vai trò quan trọng trong các chức năng của tầng liên kết dữ liệu nhƣ chức năng quản lý năng lƣợng, chức năng cộng tác trong kĩ thuật PCF và chức năng đồng bộ nhảy tần trong các hệ thống tầng vật lý sử dụng kỹ thuật FHSS. Việc đồng bộ thời gian giữa các trạm trong một BS đƣợc thực hiện bằng việc gửi một gói tin beacon chứa nhãn thời gian và thông tin quản lý khác. Nhãn thời gian trong gói tin Beacon giúp các trạm điều chỉnh lại đồng hồ của mình. Theo thời gian, đồng hồ nội bộ này có thể thay đổi, do đó cứ sau một khoảng thời gian nhất định, các trạm lại phải điều chỉnh lại đồng hồ của mình. Khoảng thời gian đó gọi là beacon interval.
Đối với mạng có cơ sở hạ tầng, trạm truy cập cơ sở đảm nhận việc đồng bộ hóa bằng cách phát gói tin beacon theo định kì để mọi trạm trong một BS điều chỉnh lại đồng hồ nội bộ của mình.
Đối với mạng adhoc, điều này có phần phức tạp hơn do mạng không có trạm truy cập cơ sở để thực hiện việc đồng bộ. Mỗi nút mạng trong mạng sẽ phát đi gói tin beacon sau mỗi khoảng beacon. Và để tránh xung đột, các thuật toán back off chuẩn đƣợc áp dụng để làm giảm khả năng đụng độ, đảm bảo một nút mạng có thể gửi đƣợc gói tin beacon và các nút mạng khác đồng bộ thời gian theo gói đó.
Quản lý năng lƣợng (Power Management)
Các thiết bị không dây sử dụng pin là nguồn cung cấp năng lƣợng. Do đó, việc quản lý năng lƣợng nhằm tiết kiệm, tránh lãng phí đóng vai trò quan trọng trong việc
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
kéo dài thời gian làm việc của thiết bị, tiện lợi cho ngƣời dùng. Để tiết kiệm năng lƣợng, IEEE 802.11 đƣa ra ý tƣởng thiết lập hai trạng thái cho một trạm: trạng thái “nghỉ” và trạng thái “làm việc”.
Quá trình quản lý năng lƣợng của mạng không dây có cơ sở hạ tầng đơn giản hơn mạng adhoc nhiều. Trạm truy cập cơ sở có nhiệm vụ lƣu lại mọi frame cho các trạm sử dụng cơ chế tiết kiệm năng lƣợng trong mạng nó quản lý. Khi đó, trạm truy cập cơ sở sẽ gửi một gói tin beacon trong đó có chứa ánh xạ định danh truyền thông (Traffic map Indication Map – TIM) gồm danh sách các trạm có dữ liệu cần gửi đến. Chức năng đồng bộ thời gian đảm bảo các trạm đều phải “thức” để nhận gói tin này. Đồng thời đối chiếu xem mình có tên trong ánh xạ định danh truyền thông không. Nếu có tồn tại, nó sẽ giữ nguyên trạng thái “thức” và thực hiện quá trình nhận dữ liệu. Ngƣợc lại, trạm sẽ trở lại trạng thái “nghỉ” và chờ gói beacon kế tiếp.
Đối với mạng adhoc, do không có trạm truy cập cơ sở nên các nút mạng phải tự lƣu lại dữ liệu mình muốn gửi và gửi định danh của trạm cần gửi dữ liệu đến các trạm xung quanh trong giai đoạn nó thức nhờ sử dụng ánh xạ định danh truyền thông adhoc (Adhoc Traffic Indication Map – ATIM).
Quản lý chuyển vùng (hand-off)
Trong một khu vực lớn, mạng không dây cần lắp nhiều trạm truy cập cơ sở để có thể mở rộng vùng phủ sóng, giúp ngƣời sử dụng có thể truy cập tại bất kì điểm nào trong khu vực đó. Khi một thiết bị không dây di chuyển giữa các điểm trong khu vực, cần có một cơ chế quản lý việc chuyển vùng để đảm bảo tính truyền thông của thiết bị không bị gián đoạn. Việc chuyển vùng này đƣợc thực hiện theo các bƣớc:
- Một trạm nhận thấy tín hiệu liên kết giữa mình với trạm truy cập cơ sở là quá yếu (tín hiệu quá yếu), nó sẽ tìm kiếm một trạm cơ sở khác cung cấp dịch vụ với một liên kết tốt hơn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Trong quá trình quét tín hiệu mạng đƣợc chia làm hai dạng là quét chủ động và quét bị động. Quét chủ động là máy trạm trực tiếp phát đi một gói tin tín hiệu đến mỗi kênh truyền và chờ đợi phản hồi từ các kênh truyền đó. Quét thụ động là máy trạm nghe môi trƣờng truyền để tìm ra một BS mới.
- Sau khi nhận đƣợc tín hiệu phản hồi, trạm cần chuyển vùng sẽ chọn máy trạm cơ sở cung cấp dịch vụ liên kết tốt nhất đến nó và gửi một yêu cầu cung cấp dịch vụ.
- Trạm truy cập cơ sở sẽ trả lời yêu cầu của máy trạm chuyển vùng. Nếu chấp nhận thì máy trạm chuyển vùng sẽ gia nhập một BS mới. Ngƣợc lại, nó sẽ phải quét lại để tìm một máy trạm cơ sở mới chấp nhận cho nó tham gia vào BS mới.