Controle de acesso ao meio em redes sem fio

O padrão IEEE 802.11, apresentado pelo IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) em 1997 como um modelo de referência para redes sem fio, utiliza um método de acesso ao meio denominado CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), semelhante ao das redes locais ethernet, CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection).
O controle de acesso ao meio ocorre na camada de enlace, numa subcamada chamada MAC, responsável pelos serviços de endereçamento, reconhecimento de quadros e detecção de erros.

Controle de Acesso ao Meio – MAC 

Esta subcamada está localizada imediatamente acima da camada física, tendo como principal função a alocação do meio físico para cada estação, de forma que a transmissão não sofra interferência das outras estações que também disputam o meio.
Outras funções da subcamada MAC: prover garantia de acesso justo e atribuição de prioridades.
O meio sem fio apresenta diversas características peculiares que o difere bastante dos meios confinados mais conhecidos (par trançado, cabo coaxial e fibra ótica). Estas novas características são:
a) Características físicas dinâmicas do canal: o canal pode mudar suas características em períodos de tempo e espaço muito pequenos (desvanecimento de Rayleigh), tornando a comunicação inviável ou a utilização injusta do canal. Um usuário em melhores condições de recepção e transmissão pode prejudicar os demais por “tomar conta” do canal;
b) Mobilidade e topologia de rede dinâmica: tanto as características do canal quanto a mobilidade das estações podem alterar as conexões entre os nós e assim mudar a topologia da rede. Os protocolos devem ser capazes de manter a operação normalizada enquanto a topologia da rede muda com o tempo;
c) Vazão: desde que o espectro é um recurso escasso, a vazão (throughput) é definitivamente a consideração mais crítica dos protocolos de múltiplo acesso;
d) Retardo: características de retardo são importantes para todos os tipos de aplicações, mas, especialmente, para aquelas limitadas no tempo e aplicações multimídia, tais como; voz e vídeo;
e) Justiça no acesso: o sinal recebido de uma determinada estação mais afastada pode estar bem mais fraco do que de outras estações. O acesso de uma EM ao AP não pode ser prejudicado se o se sinal está mais fraco que de outras EM mais próximas. O protocolo MAC deve estar apto a resolver este
problema garantindo um acesso justo a todas as estações;
f) Consumo de energia: devido ao fato de os terminais serem móveis, tipicamente alimentados por baterias, a subcamada MAC deve fazer considerações no que diz respeito à utilização eficiente da potência de transmissão e recepção.
Existem dois métodos de acesso, diferenciados entre si pelas atribuições de prioridades às estações. Estes métodos são:
a) CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance): método de acesso ao meio, sem prioridade, baseado no modo DCF (Distributed Coordination Function);
b) Acesso Baseado em Prioridade: método utilizado em uma rede que contém um coordenador, denominado PC (Point Coordinator), e ele decide quem tem acesso ao meio, segundo uma tabela de prioridades. Este método é conhecido como PCF (Point Coordination Function).
Para garantir cada uma das funções descritas pelos métodos, as subcamadas MAC das EM envolvidas trocam pacotes, a fim de resolver os problemas de quando acessar o meio.