Por que o protocolo MAC 802.11 não implementa a detecção de colisão

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• Quais as técnicas de codificação no 802.11 e como funcionam?
• Por que as redes locais necessitam de um protocolo de controle de acesso ao meio Mac?
• Qual é o protocolos de múltiplo acesso utilizado em redes IEEE 802.11 que busca evitar a colisão de quadros?

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Para associação com um AP, a estação sem fio possivelmente terá que se autenticar perante a AP.
Existem várias alternativas:
a) Com base no endereço MAC
b) Com base em usuário e senha.
O protocolo MAC 802.11
Uma vez associada com o AP, a estação sem fio pode começar a enviar e receber quadro de dados de e para o ponto de acesso.
Como o cenário é de um meio compartilhado é preciso de um protocolo de acesso múltiplo para coordenar as transmissões.
Inspirado nas LANs Ethernet e seu protocolo de acesso aleatório, os projetistas do 802.11 escolheram um protocolo de acesso aleatório para as LANs sem fio 802.11.
O protocolo é denominado CSMA/CA que quer dizer “acesso múltiplo por detecção de portadora”, o que significa que cada estação sonda o canal antes de transmitir e deixa de transmitir quando o canal está ocupado.
O quadro IEEE 802.11
Embora tenha muitas semelhanças com um quadro Ethernet, ele também contém vários campos que são específicos para sua utilização para enlaces sem fio.
Segue um resumo sobre os principais aspectos referente:
a) Campos de carga útil e CRC.
No coração do quadro está a carga útil, que consiste, tipicamente, em um datagrama IP ou em um pacote ARP. O comprimento do campo é de 2312 bytes, porém, normalmente ele é menor que 1500 bytes. Assim como no quadro Ethernet, um quadro 802.11 também inclui uma verificação de redundância cíclica (CRC). Neste cenário é bem útil uma vez que em ambiente de transmissão sem fio o erro de bit é bem mais comum que em redes cabeadas.
b) Campos de endereço.
O que chama a atenção no endereçamento para um quadro 802.11 é que ele tem 4 campos. Mas apenas o da origem e do destino não bastariam?
Há mais campos de endereços com a finalidade de interconexão da rede, especificamente para mover o datagrama da camada de enlace de um estação sem fio, passando por um AP, até a interface de um roteador. O quarto campo é usado quando os APs encaminham quadros uns aos outros em modo ad hoc.
Considerando apenas redes de infraestrutura, consideramos apenas os campos de endereço 1, 2 e 3.
Endereço 2, é o MAC da estação que transmite o quadro.
Endereço 1, é o MAC da estação que deve receber o quadro.
Endereço 3, desempenha papel crucial na interconexão do BSS com a LAN cabeada.
c) Campos de número de sequência, duração e controle de quadro.
Números de sequência são utilizados para que seja possível distinguir quadros recém transmitidos e quadros que tiveram que ser retransmitidos. Assim o campo número de sequência cumpre no quadro 802.11 cumpre na camada de enlace exatamente a mesma finalidade que o número de sequência cumpriu na camada de transporte, visto no capítulo 3.
O protocolo 802.11 permite que seja reservado um canal durante um período para transmitir seu quadro de dados e o tempo para transmitir um reconhecimento.
O campo de controle inclui muitos subcampos. Diremos apenas os essenciais. Campos tipos e subtipos, usados para distinguir quadros de associações, RTS,CTS,ACK e de dados. Os campos de e para são usados para definir os diferentes campos de endereço. O campo WEP indica se está sendo usado ou não criptografia.
Exercícios de Fixação.
1) O que significa para uma rede sem fio estar operando no “modo de infraestrutura”? Se a rede não estiver no modo de infraestrutura, em qual modo ela está e qual é a diferença entre esse modo de operação e o modo de infraestrutura?
No modo de operação de infraestrutura, cada host sem fio é conectado à rede maior por meio de uma estação base (ponto de acesso). Se não estiver operando no modo de infraestrutura, a rede opera no modo ad-hoc. No modo ad-hoc, os hosts sem fio não têm infraestrutura para se conectar. Na ausência dessa infraestrutura, os próprios hosts devem fornecer serviços como roteamento, atribuição de endereço, tradução de nomes como DNS e muito mais.
2) Quais são os quatro tipos de redes sem fio identificados em nossa taxonomia na Seção 6.1? Quais desses tipos de redes sem fio você já utilizou?
a) Salto único, com infraestrutura. (Redes 802.11)
b) Salto único, sem infraestrutura. (Rede Bluetooth)
c) Múltiplos saltos, baseado em infraestrutura. (Redes de sensores sem fio, redes em malha).
d) Múltiplos saltos, sem infraestrutura. (Rede WiFi modo Ad Hoc).
3) Quais são as diferenças entre os seguintes tipos de falhas no canal sem fio: atenuação de percurso, propagação multivias, interferência de outras fontes?
A atenuação de percurso se deve à atenuação do sinal eletromagnético quando ele viaja pela matéria. A propagação de multivias resulta no embaralhamento do sinal recebido no receptor e ocorre quando porções da onda eletromagnética refletem em objetos e no solo, tomando caminhos de comprimentos diferentes entre um emissor e um receptor. A interferência de outras fontes ocorre quando existe uma outra fonte que também está transmitindo na mesma faixa de frequência da rede sem fio.
4) Um nó móvel se distancia da base cada vez mais. Quais são as duas atitudes que uma estação-base poderia tomar para garantir que a probabilidade de perda de um quadro transmitido não aumente?
a) Aumentar a potência de transmissão.
b) Reduzir a taxa de transmissão.
5) A Ethernet e 802.11 usam a mesma estrutura de quadro?
Não. Verificar as diferenças na página 394 Figura 6.13 que descreve o quadro IEEE 802.11 e página 345 figura 5.22 que descreve o quadro Ethernet 802.3.
6) Quais são as diferenças entre o dispositivo mestre de uma rede Bluetooth e uma estação-base em uma rede 802.11?
Qualquer nó Bluetooth comum pode ser um nó mestre, enquanto os pontos de acesso em redes 802.11 são dispositivos especiais (dispositivos sem fio normais, como laptops, não podem ser usados ​​como pontos de acesso).
7) Se um nó tem uma conexão sem fio à Internet, esse nó precisa ser móvel? Explique. Suponha que um usuário com um laptop ande com ele por sua casa, e sempre acesse a Internet por meio do mesmo ponto de acesso. Em relação à rede, este usuário é móvel? Explique.
Não. Um nó pode permanecer conectado ao mesmo ponto de acesso durante sua conexão à Internet (portanto, não ser móvel). Um nó móvel é aquele que muda seu ponto de conexão na rede ao longo do tempo. Como um usuário sempre acessa a Internet pelo mesmo ponto de acesso, ele não é móvel.
8) Qual a função dos quadros de sinalização em uma rede do tipo 802.11? Vejam na seção do livro “Canais e associações”. 
Os quadros de sinalização, cada qual inclui o SSID e o endereço MAC do AP. Sua estação sabendo que o AP envia esses quadros de sinalização pode fazer uma varredura nos 11 canais e escolher o ponto de acesso para se associar.
9) Considere o exemplo do remetente CDMA único na figura 6.5. Qual seria a saída do remetente (para os dois bits de dados mostrados na figura) se o código do remetente CDMA fosse (1,-1,1,-1,1,-1,1,-1)?
d1 = [-1,1,-1,1,-1,1,-1,1]
d0 = [1,-1,1,-1,1,-1,1,-1]
10) Diferente do protocolo Ethernet 802.3, o protocolo MAC 802.11 não implementa detecção de colisão. Quais as duas principais razões para isso?
a) A capacidade de detectar colisões exige as capacidades de enviar e receber ao mesmo tempo. Como a potência do sinal recebido normalmente é muito pequena em comparação com o sinal transmitido no adaptador 802.11, é caro construir um hardware que detecta a colisão.
b) Mesmo que o adaptador pudesse transmitir e ouvir ao mesmo tempo, ele ainda não seria capaz de detectar todas as colisões devido ao problema do terminal escondido e do desvanecimento.

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Quais as técnicas de codificação no 802.11 e como funcionam?

Por que as redes locais necessitam de um protocolo de controle de acesso ao meio Mac?

Qual é o protocolos de múltiplo acesso utilizado em redes IEEE 802.11 que busca evitar a colisão de quadros?