Wireless Local Area Network - Acesso ao Meio

Bom, para começarmos vamos falar sobre a Wireless Local Area Network, no qual permitem integrar diferentes dispositivos sem a necessidade de cabos. Proporcionando a mesma funcionalidade que as redes locais cabeadas (LAN). As redesWLAN utilizam ondas de rádio para transmitir informação. Também conhecida como:Wireless Fidelity ou Wi-Fi.

Figura 1: Símbolo Wi-Fi.

Dentro da arquitetura IEEE 802.11, consiste em vários componentes que interagem para prover uma rede local com suporte à mobilidade de estações de modo transparente para as camadas superiores.

O conjunto básico de serviços (Basic Service Sel, BSS) é o bloco fundamental de construção da arquitetura do 802.11. Um BSS é definido como um grupo de estações que estão sobre o controle direto de uma única função de coordenação que determina quando uma estação pode transmitir e receber dados.

O padrão IEEE 802.11 define as regras relativas à subcamada de Controle de Acesso ao Meio (MAC) e camada física (PHY). Da mesma forma as camadas superiores não percebem as particularidades da subcamada MAC e de seus possíveis níveis físicos.

Na camada de enlace, são definidos os protocolos de acesso ao meio DFWMAC (Distributed Foundation Wireless Media Access Control), PCF (Point Communication Function), CSMA/CA - Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidance.

No 802.11 existem dois tipos de redes sem fio:

·         Uma rede Ad-hoc e composta somente por estações dentro de um mesmo BSS que se comunica entre si sem a ajuda de uma infraestrutura. Qualquer estação pode estabelecer uma comunicação direta com outra estação no BBS sem a necessidade que a informação passe por um ponto de acesso centralizado. O padrão 802.11 refere-se a uma rede Ah-doc como um BSS independente, um exemplo típico e de duas ou mais pessoas juntas em uma sala não equipada co LANS sem fio, fazendo seus computadores se comunicarem diretamente.

·         Já em uma rede Infraestruturada, e utilizado um ponto de acesso que e responsável por quase toda a funcionalidade de rede. De modo a aumentar a cobertura de uma rede infraestruturada, vários pontos de acesso podem ser interligados através de um Backbone chamado sistema de distribuição (distribution system). O conjunto de pontos de acesso e dos sistemas de distribuição e definido como um conjunto estendido de serviços (Extended Service Set, ESS).

Desafios que precisavam ser enfrentados:

•   Descobrir uma banda de frequência adequada que tivesse disponível, de preferência em todo mundo;
• Lidar com o fato de que os sinais de radio tem um alcance finito;
•  Assegurar que a privacidade dos usuários seria mantida;
•   Levar em conta a duração limitada da bateria;
• Considerar a segurança humana (ondas de radio causam câncer);
• Construir um sistema com largura de banda suficiente para ser economicamente viável.

Já na camada de física, são encontrados os pacotes que são transmitidos em canais de: frequência de rádio e infravermelho. E a estrutura física é baseada na divisão da área de cobertura da rede em células.

·         BSA (Basic Service Area) ou Área Básica de Serviço, no qual o tamanho da BSA (célula) depende das características do ambiente e da potência dos transmissores/receptores usados nas estações. Também representa um conjunto básico de serviços para determinado grupo de estações comunicando-se por radiodifusão em uma BSA.

·         STA (Station) ou Estação, que é um conjunto de estações de trabalho que se comunicam entre si dentro de uma BSS.

·         Ponto de acesso (Access Point – AP): são estações especiais responsáveis pela captura das transmissões realizadas pelas estações de sua BSA. Pode ser utilizado como ponte para estações localizadas em outras BSAs. Coordena a comunicação entre as STAs dentro de uma BSS.

·         DS (Distribution System) ou Sistema de distribuição: representa uma infraestrutura de comunicação que interliga múltiplas BSAs para permitir a construção de redes cobrindo áreas maiores que uma célula.

·         ESA (Extended Service Area) ou Área de Serviço Estendida: representa a interligação de vários BSAs pelo sistema de distribuição através dosAPs.

·         ESS (Extended Service Set) – ou Conjunto de Serviço Estendido: representa um conjunto de estações formado pela união de vários BSSs conectados por um sistema de distribuição. Um host sem fio se comunica com a estação base.

Figura 2: Funcionamento da rede sem fio.

Modos de Acesso ao Meio em Redes sem Fio

Existem dois modos de Acesso ao Meio em Redes sem Fio. O primeiro, chamado DCF (Distributed Coordination Function - função de coordenação distribuída) não usa nenhuma espécie de controle central (nesse aspecto, ele é semelhante ao padrão Ethernet). O outro modo de operação é chamado PCF (Point Coordination Function função de coordenação de ponto) que utiliza a estação base para controlar toda atividade em sua célula. Todas as implementações devem aceitar a DCF, mas a PCF é opcional.

O DCF mecanismo básico de acesso ao maio no 802.11, e de modo simples, em acesso múltiplo com detecção de portadora evitando colisões com reconhecimento positivo. Existem dois tipos de DCF no padrão: o baseado no CSMA/CA (obrigatório) e outro (opcional) que também utiliza pedidos e permissões para transmitir dados (Requiest To Send – RTS e Clear To Send – CTS).