CSMA/CA

Podstawową metodą dostępu w 802.11b jest CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) – nasłuch przed nadawaniem, wielostacyjny dostęp/unikanie kolizji. Jest ona związana z DCF (Distributed Coordination Function). Stacja przygotowana do nadawania rozpoczyna nasłuchiwanie i dopiero po detekcji ciszy może wysłać zgłoszenie nadawania. Tak więc stacja może transmitować wtedy, kiedy kanał nie jest zajęty. W przeciwnym razie każde urządzenie czeka do chwili zakończenia transmisji i wtedy wchodzi w procedurę postępowania przewidzianą na wypadek kolizji. Chroni ona przed sytuacją, w której wiele stacji mogłoby jednocześnie wykorzystać zwolnione medium natychmiast po zakończeniu transmisji.

Odbiór pakietu w DCF wymaga potwierdzenia. Czas, który upłynie między zakończeniem transmisji pakietu i rozpoczęciem nadawania ramki ACK (czyli potwierdzenia), określa się mianem SIFS (Short Inter Frame Space). Ramki ACK mają wyższy priorytet niż reszta ruchu. Szybkie potwierdzenie jest jedną z najistotniejszych cech standardu 802.11b, ponieważ wymaga on, aby potwierdzenia były przetwarzane przez podwarstwę MAC.

Transmisje inne niż ramek ACK muszą odczekać przynajmniej jeden okres DIFS (DCF Inter Frame Space) przed wysłaniem danych. Jeśli nadawca wykryje zajętość medium, wybierze przypadkowo ustalony przedział czasowy przez ustawienie wewnętrznego licznika czasu na liczbę całkowitą szczelin czasowych. Po wygaśnięciu DIFS rozpoczyna się zmniejszanie zawartości licznika. Kiedy osiągnie zero stacja może rozpocząć transmitowanie.

DCF jest podstawową metodą sterowania dostępem w 802.11 i jest obowiązkowy dla wszystkich stacji. Opcjonalnym rozszerzeniem DCF jest PCF (Point Coordination Function).

Problem ukrytego węzła

Metoda opisana powyżej polega na fizycznym sprawdzeniu stanu kanałów – Physical Carrier Sense. U podstaw jej stosowania leży założenie, że każda stacja „słyszy” wszystkie inne stacje. Ten warunek nie zawsze jest spełniony. Jak pokazano na rysunku 319, punkt dostępu jest w zasięgu stacji A, ale stacja B już nie. Stacja B może nie wykryć sygnału transmitowanego przez stację A. Prawdopodobieństwo kolizji jest bardzo duże. Zjawisko to jest nazywane problemem ukrytego węzła (Hidden Node).

W przezwyciężaniu tego problemu stosuje się mechanizm powtórnego badania stanu kanału – Virtual Carrier Sense. Umożliwia on stacji zarezerwowanie medium na pewien czas, przeznaczony na użycia ramek RTS/CTS. W danym przypadku stacja A wysyła ramkę RTS do punktu dostępu. Ramka ta nie dotrze do stacji B. RTS zawiera pole duration/ID, które specyfikuje przedział czasowy, dla jakiego medium jest zarezerwowane w późniejszej transmisji. Informacja rezerwująca jest składowana w NAV (Network Allocation Vector) wszystkich stacji odbierających RTS. Punkt dostępu potwierdza odbiór RTS wysyłając ramkę CTS, która również zawiera pole duration/ID specyfikujące przedział czasu, w którym medium jest zarezerwowane. Stacja B nie wykrywa RTS, ale wykryje CTS i w związku z tym zaktualizuje NAV. W ten sposób zapobiega się powstawaniu kolizji. Procedura RTS/CTS jest wywoływana zgodnie z parametrami specyfikowanymi przez użytkownika. Może być używana zawsze albo nigdy, albo też tylko dla pakietów, które przekroczą pewną długość zdefiniowaną arbitralnie.