Còn đối với mạng ad-hoc, việc đồng bộ hóa này phức tạp hơn rất nhiều do chúng không có trạm truy cập cơ sở đảm nhận việc đồng bộ hóa thời gian cho BSS. Trong trường hợp này, mỗi trạm đều sử dụng một đồng hồ đồng bộ hóa riêng và bắt đầu truyền gói tin Beacon sau mỗi khoảng Beacon. Khi đó có thể có nhiều trạm muốn gửi gói tin Beacon và xảy ra đụng độ. Do đó, các thuật toán backoff chuẩn được áp dụng nhằm giảm khả năng đụng độ, đảm bảo chỉ có một trạm có thể gửi gói tin Beacon. Mọi trạm điều chỉnh lại đồng hồ nội bộ theo nhãn thời gian nhận được trong gói tin Beacon và dừng việc gửi gói tin Beacon
Trong trường hợp xảy ra đụng độ, gói tin Beacon bị mất. Khoảng Beacon có thể bị thay đổi do các đồng hồ thay đổi nên khoảng Beacon bắt đầu tại mỗi trạm là khác nhau. Sau khi đồng bộ hóa lại, mọi trạm sẽ thống nhất cùng một thời điểm bắt đầu Beacon.
2.5.3 Chuyển vùng
Trong một tòa nhà hay một công sở tương đối rộng, mạng không dây cần lắp đặt nhiều trạm cơ sở để tổng hợp thành một vùng phủ sóng đủ rộng cho phép người dùng có thể truy cập tại bất kì điểm nào trong đó. Khi người sử dụng thiết bị không dây di chuyển trong vùng, họ sẽ đi từ vùng phủ sóng của trạm truy cập cơ sở này đến vùng phủ sóng của trạm truy cập cơ sở khác, do đó cần có những cơ chế quản lý việc chuyển vùng đảm bảo rằng các kết nối của các thiết bị không dây không bị gián đoạn khi chúng di chuyển giữa các khu vực quản lý của các trạm truy cập cơ sở. Việc quản lý chuyển vùng này được thực hiện theo các bước:
Khi một trạm nhận thấy chất lượng liên kết hiện tại giữa mình và trạm truy cập cơ sở quá yếu, trạm đó sẽ ―quét‖ để tìm một trạm truy cập cơ sở khác cung cấp chất lượng liên kết tốt hơn. Quá trình ―quét‖ này bao gồm việc tìm kiếm một BSS và thiết lập một BSS mới trong các mạng ad-hoc. IEEE 802.11 đặc tả việc quét trên một hay nhiều kênh truyền thông bao gồm quét bị động và quét chủ động. Đối với quét bị động, trạm đó sẽ nghe môi trường truyền để tìm ra BSS mới, còn quét chủ động trạm đó sẽ phát một gói tin tín hiệu (bao gồm những thông tin cần thiết để trạm đó có thể nhập vào BSS mới) trong mỗi kênh truyền và đợi tín hiệu phản hồi trong các kênh truyền đó.
Sau khi nhận được các tín hiệu phản hồi, trạm cần chuyển vùng sẽ chọn lựa trạm truy cập cơ sở tốt nhất và gửi một yêu cầu cung cấp dịch vụ. Trạm truy cập cơ sở hồi đáp yêu cầu cung cấp dịch vụ của trạm đó. Nếu việc hồi đáp thành công, trạm này sẽ chuyển vùng tới trạm truy cập cơ sở mới. Nếu không, nó sẽ tiếp tục quét để tìm ra trạm truy cập cơ sở khác. Trạm truy cập cơ sở chấp nhận yêu cầu cung cấp dịch vụ của một trạm sẽ
gửi thông tin của trạm mới tới DS (Distribution System). DS sẽ cập nhật lại cơ sở dữ liệu về vị trí mới của trạm trong DS để giúp cho việc chuyển tiếp các gói tin giữa các BSS đồng thời báo cho trạm truy cập cơ sở cũ về việc trạm này đã chuyển vùng và không trong sự quản lý của BSS cũ.
CHƢƠNG 3: KIẾN TRÚC GIAO THỨC MẠNG THEO CHUẨN IEEE 802.15.4
LR-WPAN (Low Rate Wireless Personal Area Networks) là một mạng giao tiếp với chi phí thấp, cho phép thực hiện các kết nối không dây, thực hiện các ứng dụng giới hạn về năng lượng và các yêu cầu thông lượng thấp. Ưu điểm chính của LR-WPAN là dễ cài đặt, truyền dữ liệu tin cậy, hoạt động trong vùng nhỏ (10 m), chi phí thấp, kéo dài thời gian sử dụng năng lượng.
Một số đặc điểm của LR-WPAN như sau [6]:
Tốc độ truyền dữ liệu là 250kb/s, 40kb/s và 20kb/s Hoạt động trên topo hình sao hoặc ngang hàng.
Dùng 16 bit địa chỉ ngắn hoặc 64 bit địa chỉ mở rộng. Sử dụng các khe thời gian.
Truy cập kênh truyền sử dụng CSMA/CA.
Giao thức có báo nhận đầy đủ đảm bảo cho việc truyền tin cậy. Tiêu tốn ít năng lượng.
Sử dụng 16 kênh trong dải 2450MHz, 10 kênh trong dải 915 MHz, 1 kênh trong dải 868 MHz.
3.1 Các thành phần của IEEE 802.15.4 WPAN
LR-WPAN có hai kiểu thiết bị khác nhau: Thiết bị đầy đủ chức năng FFD (Full-Function Device) và thiết bị được giảm bớt chức năng RFD (Reduce- Function Device). Thiết bị đầy đủ chức năng hoạt động dưới 3 dạng: Bộ phối hợp PAN, bộ phối hợp hoặc là một thiết bị khác. Thiết bị đầy đủ chức năng có thể giao tiếp được với các RFD hoặc các FFD khác. Trong khi đó, RFD chỉ giao tiếp được với các FFD mà không giao tiếp được với các RFD khác. RFD được sử dụng cho cách ứng dụng cực kỳ đơn giản sử dụng tối thiểu tài nguyên và bộ nhớ.
Trong LR-WPAN bao gồm nhiều thành phần riêng, mỗi thành phần là một thiết bị hoặc là FFD hoặc RFD. Hai hoặc nhiều thiết bị cùng giao tiếp trong một không gian hoạt động cá nhân sử dụng chung một kênh truyền vật lý. Tuy nhiên một mạng có thể bao gồm ít nhất một thiết bị hoạt động như là Bộ điều phối (PAN Coordinator).
3.2 Tô-pô mạng sử dụng trong LR-WPAN
Phụ thuộc vào những yêu cầu của ứng dụng, LR-WPAN có thể hoạt động trong hai kiểu topo khác nhau: Topo hình sao và topo ngang hàng.
3.2.1 Tô-pô mạng hình sao
Trong kiểu topo hình sao, các thiết bị được nối trực tiếp với bộ điều khiển tập trung được gọi là Bộ điều phối PAN (PAN Coordinator). Các thiết bị khác kết hợp với các ứng dụng để giao tiếp trong mạng, chúng có thể là các điểm khởi tạo hoặc các điểm kết thúc.
3.2.2 Tô-pô mạng ngang hàng
Topo mạng ngang hàng cũng có PAN Coordinator, tuy nhiên nó khác với mạng hình sao ở chỗ bất kỳ một thiết bị nào cũng có thể giao tiếp với các thiết bị khác chỉ cần chúng nằm trong vùng phủ sóng của thiết bị đó. Topo mạng ngang hàng cho phép hình thành mạng phức tạp. Mạng ngang hàng có thể là mạng Ad- hoc, tự tổ chức, tự kết hợp. Cho phép nhiều chặng định tuyến các thông báo từ thiết bị này sang thiết bị khác trong mạng.