第08講 無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成

1、 第第0808講講 無線局域網(wǎng)的構(gòu)成及體系結(jié)無線局域網(wǎng)的構(gòu)成及體系結(jié)構(gòu)構(gòu) 基本業(yè)務(wù)區(qū)基本業(yè)務(wù)區(qū)擴(kuò)展業(yè)務(wù)區(qū)擴(kuò)展業(yè)務(wù)區(qū) 基本業(yè)務(wù)集基本業(yè)務(wù)集BSS ： 由一個(gè)由一個(gè)BSA區(qū)構(gòu)成的業(yè)務(wù)集合，叫區(qū)構(gòu)成的業(yè)務(wù)集合，叫BSS（ 擴(kuò)展業(yè)務(wù)集擴(kuò)展業(yè)務(wù)集ESS ： 由一個(gè)由一個(gè)ESA區(qū)構(gòu)成的業(yè)務(wù)集合，叫區(qū)構(gòu)成的業(yè)務(wù)集合，叫ESS（ BSSBSS（基本服務(wù)集）InfrastructuredInfrastructured網(wǎng)網(wǎng)( (基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)) )有有AP(Access Point, AP(Access Point, 接入點(diǎn)接入點(diǎn)) )，無線站，無線站點(diǎn)通信首先要經(jīng)過點(diǎn)通信首先要經(jīng)過APAPAd Hoc A

2、d Hoc 網(wǎng)網(wǎng)（無線自組網(wǎng)）（無線自組網(wǎng)）IBSS (Independent BSSIBSS (Independent BSS，獨(dú)立基，獨(dú)立基本服務(wù)集本服務(wù)集) )，無，無APAP，站點(diǎn)間直接通信，站點(diǎn)間直接通信IBSSBSSESSESS（擴(kuò)展服務(wù)集）屬屬 Infrastructured Infrastructured 網(wǎng)網(wǎng) ( ( DS:DS:分配系統(tǒng)，分配系統(tǒng)，APAP：接入點(diǎn)，：接入點(diǎn)，SSIDSSID：ESSESS擴(kuò)展服務(wù)擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符。一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)使用某集標(biāo)識(shí)符。一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)使用某 ESS ESS 的的 SSID SSID 加入到該擴(kuò)展服務(wù)集中，一旦加入到該擴(kuò)展服務(wù)集中，一旦加入

3、加入ESSESS，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)便可實(shí)現(xiàn)從該，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)便可實(shí)現(xiàn)從該ESSESS的一個(gè)的一個(gè)BSSBSS到另一個(gè)到另一個(gè)BSSBSS的的漫游漫游) )ch6ch11ch12.4GHz ISM2.4GHz ISM頻段信道劃分無線漫游的實(shí)現(xiàn) m將多個(gè)AP的信號覆蓋范圍相互重疊一小部分.m對各個(gè)AP進(jìn)行設(shè)置: 1. 登錄AP的參數(shù)設(shè)置界面，在其中找到SSID設(shè)置選項(xiàng)，將所有AP的SSID名稱設(shè)置成相同，這樣才能確保漫游用戶在同一網(wǎng)絡(luò)中漫游； 2. 修改每一個(gè)AP的IP地址，讓所有AP的IP地址屬于同一網(wǎng)段之中； 3. 修改信號互相覆蓋的AP的頻道。為了防止相鄰AP之間的信號相互產(chǎn)生干擾，信號互相覆蓋的AP必

4、須使用不同的頻道，目前一個(gè)AP可以使用的頻道總共有13個(gè)，其中1、6、11這三個(gè)頻道是完全無重疊的，因此可將相鄰的AP設(shè)置成使用這些頻 道 ， 來 確 保 無 線 漫 游 成 功 。 l工作站(STA，Station)l分布式系統(tǒng)(DS，Distribution System)l無線媒質(zhì)(WM，Wireless Medium）l接入點(diǎn)(AP：Access Point)l 關(guān)口(Portal) 1 、 WLANWLAN、LANLAN、Internet Internet 連接PortalPortal：門橋：門橋( (作用相當(dāng)于網(wǎng)橋作用相當(dāng)于網(wǎng)橋) ) DSDS：分配系統(tǒng)：分配系統(tǒng)( (可以是以太網(wǎng)

5、、點(diǎn)對點(diǎn)鏈路或其它無線網(wǎng)可以是以太網(wǎng)、點(diǎn)對點(diǎn)鏈路或其它無線網(wǎng)) )l從物理拓?fù)浞诸悾簡螀^(qū)網(wǎng)（從物理拓?fù)浞诸悾簡螀^(qū)網(wǎng)（SCN）、多區(qū)網(wǎng)（）、多區(qū)網(wǎng)（MCN）l從邏輯上分類：對等式從邏輯上分類：對等式（Ad Hoc）、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)式(Infrastructure) ； 線形、星形、環(huán)形；線形、星形、環(huán)形；l從控制方式分類：無中心分布式、有中心集中控制式從控制方式分類：無中心分布式、有中心集中控制式l從與外網(wǎng)連接分類：獨(dú)立、非獨(dú)立從與外網(wǎng)連接分類：獨(dú)立、非獨(dú)立有中心控制式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第三節(jié)第三節(jié) IEEE 802.11協(xié)議棧協(xié)議棧有線網(wǎng)絡(luò)802.11 MAC802.11 PHYLLCApplica

6、tionTCPIP802.3 MAC802.3 PHYLLCApplicationTCPIP802.11 MAC802.11 PHY802.3 MAC802.3 PHYLLC固定終端移動(dòng)節(jié)點(diǎn)802.11 802.11 標(biāo)準(zhǔn)中的 PHY PHY層mWLAN 傳輸方式有 紅外線 和 無線電射頻 兩種m紅外優(yōu)點(diǎn)：不受無線電干擾；視距傳輸，檢測和竊聽困難，保密性好。m缺點(diǎn)：對非透明物體的透過性極差，傳輸距離受限；易受日光、熒光燈等干擾；半雙工通信。m無線電射頻系統(tǒng)： 擴(kuò)頻 (Spread Spectrum) 技術(shù)進(jìn)行調(diào)制。m擴(kuò)頻技術(shù)的頻率范圍開放在 ISM 頻段，此頻段不需申請：802.11b/g 8

7、02.11b/g 互不重疊信道的選擇16112.412G2.4GHz2.4172.4222.4272.4322.4372.4422.4472.4522.4572.4622.4672.4722.4835GHz234125789101322MHz同一空間多信道的使用增加了帶寬Blue = 11Mb/s (channel 1)Green = 11Mb/s (channel 6)Red = 11Mb/s (channel 11)Total Bandwidth=33Mb/s!擴(kuò)頻技術(shù)引入擴(kuò)頻通信主要特性：抗干擾保密性強(qiáng)擴(kuò)展頻譜在軍事上的運(yùn)用由于保密，擴(kuò)展頻譜技術(shù)在其發(fā)明者去世7年之后、在發(fā)明者構(gòu)想出現(xiàn)3

8、0年之后的1978年才發(fā)表。擴(kuò)展頻譜對于軍隊(duì)的重要性能夠承受戰(zhàn)時(shí)戰(zhàn)場上嚴(yán)重的干擾；避免敏感通信中途被截獲 提供非常好的保密性；不僅具有技術(shù)保密性，還具有操作保密性 即使敵人擁有技術(shù)/設(shè)備，并且準(zhǔn)確了解所用頻帶仍然不能對傳輸信號干擾或者譯碼；擴(kuò)頻系統(tǒng)的一般描述兩種擴(kuò)頻方法作為反干擾策略提出的跳頻擴(kuò)展頻譜；為實(shí)現(xiàn)保密話音通信提出的直接序列（噪聲調(diào)制擴(kuò)頻）信道編碼器信 道信道解碼器偽噪聲發(fā)生器偽噪聲發(fā)生器輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)調(diào)制器擴(kuò)展碼解調(diào)器擴(kuò)展碼窄帶模擬信號窄帶模擬信號擴(kuò)展后的信號跳頻序列擴(kuò)頻（FHSS ）FSSS特點(diǎn) 信號在一串隨機(jī)序列的頻 率上廣播接收者以與發(fā)送者同步的方式跳轉(zhuǎn)頻率竊聽者聽到的難以

9、理解好處干擾僅影響某個(gè)頻率上的有限幾比特；沒有傳統(tǒng)意義上的阻塞；相當(dāng)寬的頻帶被劃分成大量的窄頻道Frequency Hopping Spread SpectrumFHSS 實(shí)例FHSS與傳統(tǒng)的FSK調(diào)制方法類似；FSK通常只使用兩個(gè)頻率，F(xiàn)HSS將使用數(shù)千個(gè)頻率。DSSS 噪聲調(diào)制將類噪聲型信號加入到擬傳輸?shù)男盘栔?話音信號已知特征的噪聲型看起來更像噪聲的調(diào)制信號淹沒的原始話音信號已知噪聲噪聲調(diào)制信號發(fā)送端接收端輸入信息信號可以比淹沒它的噪聲低幾千倍仍然能成功地傳輸。直接序列擴(kuò)展頻譜（DSSS ）基本原理將兩個(gè)數(shù)字信號加到一起得到第三個(gè)實(shí)際傳輸比特流；第一個(gè)信號是信息信號；第二個(gè)信號是由隨機(jī)

10、序列產(chǎn)生器產(chǎn)生的隨機(jī)比特流；第三個(gè)比特流的速率與第二個(gè)信號相同；10Kbps信息源100Mbps隨機(jī)偽噪聲100Mbps混合信號Direct Sequence Spread SpectrumDSSS 實(shí)例IEEE 802.11 FHSS 物理層. . .1Mhz791 2 383.5 Mhz調(diào)頻序列分為三組每組包括26個(gè)跳頻序列2.5 hops/secMPDUPreambleHeader1 Mbps1, 2 MbpsGFSKmodulationMPDUPreambleHeader1 Mbps1, 2 MbpsGFSKde-modulationIEEE 802.11DSSS 物理層基帶信號采用B

11、arker word擴(kuò)頻，擴(kuò)頻信號約占用22 Mhz帶寬DSSS能有效防止窄帶干擾MPDUPreambleHeader1 Mbps1, 2 MbpsDPSKmodulationTransmitterbaseband signalMPDUPreambleHeader1 Mbps1, 2 MbpsDPSKde-modulationReceived signal afterdespreadingSpread the signal using Barker word (11 bits)+1, -1, +1, +1, -1, +1, +1, +1, -1, -1, -1Transmitted signa

12、l after spreading距離越遠(yuǎn)、信號越弱、速率越低11Mbps5.5Mbps2Mbps1Mbps距離距離802.11 MAC802.11 MAC MAC 層通過協(xié)調(diào)功能來確定在基本服務(wù)集層通過協(xié)調(diào)功能來確定在基本服務(wù)集BSS中的中的移動(dòng)站在什么時(shí)間能發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。移動(dòng)站在什么時(shí)間能發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。802.11 MAC 802.11 MAC 使用 DCF DCF 或 PCF PCFm 分布協(xié)調(diào)功能分布協(xié)調(diào)功能 DCF - -爭用服務(wù)（必選項(xiàng)）爭用服務(wù)（必選項(xiàng)） ( Distributed Coordination Function ) DCF對每一個(gè)結(jié)點(diǎn)使用對每一個(gè)結(jié)點(diǎn)使用

13、 CSMACSMA 機(jī)制的機(jī)制的分布式分布式接入接入算法，讓各個(gè)站通過算法，讓各個(gè)站通過爭用信道爭用信道來獲取發(fā)送權(quán)。來獲取發(fā)送權(quán)。m 點(diǎn)協(xié)調(diào)功能點(diǎn)協(xié)調(diào)功能 PCF - -無爭用服務(wù)（可選項(xiàng)）無爭用服務(wù)（可選項(xiàng)） ( ( Point Coordination Function ) ) PCF使用使用 AP 集中控制集中控制的接入算法將發(fā)送數(shù)據(jù)權(quán)的接入算法將發(fā)送數(shù)據(jù)權(quán)輪流輪流交給各個(gè)站從而避免了沖突的產(chǎn)生。交給各個(gè)站從而避免了沖突的產(chǎn)生。Binary BackoffBinary Backoff 有線網(wǎng)絡(luò)使用的二進(jìn)制指數(shù)退避算法（使用的二進(jìn)制指數(shù)退避算法（Binary Backoff）如下：如下：

14、 第第 i i 次退避時(shí)，在次退避時(shí)，在 2 2i i 個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇一個(gè)。個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇一個(gè)。 例例 第第1 1次退避在次退避在1-21-2個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇一個(gè)；個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇一個(gè)； 第第2 2次退避在次退避在1-41-4個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇一個(gè)。個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇一個(gè)。 。 802.11 802.11 標(biāo)準(zhǔn)中的 MAC MAC層 無線局域網(wǎng)不能簡單地搬用以太網(wǎng)的CSMA/CD 協(xié)議原因：mCSMA/CD 在無線局域網(wǎng)的設(shè)備中要實(shí)現(xiàn)這種全雙工功能花費(fèi)過大； m檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。 隱藏終端暴露終端802.11 MAC: CSMA802.11 MAC: CSMA802.11 CSMA 802.11

15、 CSMA 發(fā)送站：發(fā)送站：m如監(jiān)聽到信道空閑如監(jiān)聽到信道空閑, , 經(jīng)某經(jīng)某種種IFSIFS 時(shí)間后則發(fā)送整個(gè)時(shí)間后則發(fā)送整個(gè)幀（發(fā)送時(shí)不用沖突檢測）幀（發(fā)送時(shí)不用沖突檢測）m如果監(jiān)聽到信道忙，則堅(jiān)如果監(jiān)聽到信道忙，則堅(jiān)持監(jiān)聽到不忙時(shí)，經(jīng)持監(jiān)聽到不忙時(shí)，經(jīng)DIFS DIFS 時(shí)間后進(jìn)入競爭期，進(jìn)行時(shí)間后進(jìn)入競爭期，進(jìn)行二進(jìn)制指數(shù)退避（第二進(jìn)制指數(shù)退避（第 i i 次退避時(shí)，在次退避時(shí)，在 2 2i+2 i+2 個(gè)時(shí)個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇一個(gè)），退隙中隨機(jī)選擇一個(gè)），退避后重新嘗試發(fā)送避后重新嘗試發(fā)送m如果發(fā)后未收到如果發(fā)后未收到ACK(ACK(超超時(shí)時(shí)) )，則重發(fā)幀，則重發(fā)幀802.11 CSM

16、A 802.11 CSMA 接收站：接收站：如果接收正確，則在如果接收正確，則在SIFSSIFS時(shí)間后應(yīng)答一個(gè)時(shí)間后應(yīng)答一個(gè) ACK ACK 幀幀 其它站點(diǎn)：其它站點(diǎn)：聽到信道上在發(fā)送數(shù)據(jù)，則推遲訪問信聽到信道上在發(fā)送數(shù)據(jù)，則推遲訪問信道道 NAV(Network Allocation Vector)NAV(Network Allocation Vector)時(shí)時(shí)間間802.11 MAC Q & A802.11 MAC Q & AQ Q：無線站點(diǎn)監(jiān)聽時(shí)如何判定信道：無線站點(diǎn)監(jiān)聽時(shí)如何判定信道“忙忙”？A A：802.11 802.11 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定在物理層的空中接口進(jìn)行載波監(jiān)聽，標(biāo)

17、準(zhǔn)規(guī)定在物理層的空中接口進(jìn)行載波監(jiān)聽， 通過收到的相對信號強(qiáng)度是否超過一定的門限數(shù)值來通過收到的相對信號強(qiáng)度是否超過一定的門限數(shù)值來 判定是否有其他的無線站點(diǎn)在信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。判定是否有其他的無線站點(diǎn)在信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。Q Q：為何無線站點(diǎn)監(jiān)聽到信道空閑還要再等待？：為何無線站點(diǎn)監(jiān)聽到信道空閑還要再等待？ A A：因?yàn)榇藭r(shí)可能有多個(gè)站點(diǎn)都在監(jiān)聽，而其他的站點(diǎn)可：因?yàn)榇藭r(shí)可能有多個(gè)站點(diǎn)都在監(jiān)聽，而其他的站點(diǎn)可 能有更高優(yōu)先級的幀要發(fā)送，如其有，就要讓高優(yōu)先能有更高優(yōu)先級的幀要發(fā)送，如其有，就要讓高優(yōu)先 級幀先發(fā)送。級幀先發(fā)送。幀間間隔 IFS IFS 所有的站在完成發(fā)送后，必須再等待一段很短的時(shí)間

18、（繼續(xù)監(jiān)聽）才能發(fā)送下一幀。這段時(shí)間的通稱為幀間間隔 IFS (InterFrame Space) 幀間間隔長度取決于該站欲發(fā)送幀的類型。高優(yōu)先級幀需要等待的時(shí)間較短，因此可優(yōu)先獲得發(fā)送權(quán)，但低優(yōu)先級幀就必須等待較長的時(shí)間； 若低優(yōu)先級幀還沒來得及發(fā)送而其他站的高優(yōu)先級幀已發(fā)送到媒體，則媒體變?yōu)槊B(tài)，因而低優(yōu)先級幀就只能再推遲發(fā)送了，這樣就減少了發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)。短幀間間隔 SIFSSIFS SIFSSIFS，即短，即短(Short) (Short) 幀間間隔幀間間隔，長度為，長度為 10 10 s s（802.11g802.11g時(shí)為例），是最短的幀間間隔，時(shí)為例），是最短的幀間間隔，用來用來

19、分隔開屬于一次對話的各幀分隔開屬于一次對話的各幀。一個(gè)站應(yīng)當(dāng)能夠在這。一個(gè)站應(yīng)當(dāng)能夠在這段時(shí)間內(nèi)段時(shí)間內(nèi)從發(fā)送方式切換到接收方式從發(fā)送方式切換到接收方式。 使用使用 SIFS SIFS 幀間間隔的場合：幀間間隔的場合： (1) (1) 應(yīng)答應(yīng)答 ACK ACK 幀幀 (2) (2) 應(yīng)答應(yīng)答 CTS CTS 幀幀 (3) (3) 過長的過長的 MAC MAC 幀分片后的數(shù)據(jù)幀幀分片后的數(shù)據(jù)幀 (4) (4) 應(yīng)答應(yīng)答 AP AP 探詢幀探詢幀 (5) PCF (5) PCF 方式中接入點(diǎn)方式中接入點(diǎn) AP AP 發(fā)送出的任何幀。發(fā)送出的任何幀。PCF PCF 幀間間隔 PIFSPIFSPIFS

20、PIFS，即點(diǎn)協(xié)調(diào)功能幀間間隔，即點(diǎn)協(xié)調(diào)功能幀間間隔（比（比 SIFS SIFS 長），長），是為了在開始使用是為了在開始使用 PCFPCF 方式時(shí)（在方式時(shí)（在 PCF PCF 方式下使方式下使用，沒有爭用）用，沒有爭用）優(yōu)先獲得接入優(yōu)先獲得接入到媒體中。到媒體中。PIFS PIFS 長度長度: : SIFS SIFS 加一個(gè)時(shí)隙加一個(gè)時(shí)隙(slot)(slot)長度（其長度為長度（其長度為2020 s s），即），即 30 30 s s。DCF DCF 幀間間隔DIFSDIFS、延長幀間間隔EIFSEIFSmDIFSDIFS，即分布協(xié)調(diào)功能幀間間隔，即分布協(xié)調(diào)功能幀間間隔，在在 DCF D

21、CF 方式方式中中用來用來發(fā)送發(fā)送數(shù)據(jù)幀和管理幀。數(shù)據(jù)幀和管理幀。DIFS DIFS 的長度比的長度比PIFS PIFS 再增加一個(gè)時(shí)隙長度，因此再增加一個(gè)時(shí)隙長度，因此 DIFS DIFS 的長度的長度為為 50 50 s smEIFSEIFS，即延長幀間間隔，即延長幀間間隔（最長的（最長的 IFSIFS），站點(diǎn)），站點(diǎn)在進(jìn)行在進(jìn)行幀重發(fā)時(shí)所必須等待的時(shí)間幀重發(fā)時(shí)所必須等待的時(shí)間。EIFSEIFS的長度的長度至少等于至少等于DIFSDIFS再增加一個(gè)時(shí)隙長度，因此再增加一個(gè)時(shí)隙長度，因此 E EIFS IFS 的長度為的長度為 70 70 s s時(shí)間長短：時(shí)間長短：SIFS PIFS DIF

22、S EIFSSIFS PIFS DIFS EIFS802.11 MAC Q & A802.11 MAC Q & AQ Q：為什么：為什么802.11802.11的二進(jìn)制算法使用的二進(jìn)制算法使用2 2i+2i+2個(gè)時(shí)隙？個(gè)時(shí)隙？A A：第：第1 1次退避在次退避在1-81-8個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇一個(gè)（而不是個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇一個(gè)（而不是象以太網(wǎng)那樣第象以太網(wǎng)那樣第1 1次沖突后在次沖突后在2 2個(gè)時(shí)隙中選）；個(gè)時(shí)隙中選）； 第第2 2次退避在次退避在1-161-16個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇一個(gè)（而不是個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇一個(gè)（而不是象以太網(wǎng)那樣第象以太網(wǎng)那樣第2 2次沖突后在次沖突后在4 4個(gè)時(shí)隙

23、中選）；個(gè)時(shí)隙中選）； 目的是能夠獲得更多的選擇機(jī)會(huì)，和較長的等待時(shí)間，減少?zèng)_突的幾率。目的是能夠獲得更多的選擇機(jī)會(huì)，和較長的等待時(shí)間，減少?zèng)_突的幾率。802.11 MAC802.11 MAC： CSMA CSMA虛擬載波監(jiān)聽 虛擬載波監(jiān)聽(Virtual Carrier Sense)：m源站將它還要占用信道的時(shí)間（包括目的站發(fā)回確認(rèn)幀所需時(shí)間）源站將它還要占用信道的時(shí)間（包括目的站發(fā)回確認(rèn)幀所需時(shí)間）在其在其 MAC MAC 幀首部字段幀首部字段“持續(xù)時(shí)間持續(xù)時(shí)間”中填入指示給所有其他站，中填入指示給所有其他站，其他所有站會(huì)在這段時(shí)間都停止發(fā)送數(shù)據(jù)其他所有站會(huì)在這段時(shí)間都停止發(fā)送數(shù)據(jù), ,

24、這樣大大減少了沖突這樣大大減少了沖突的機(jī)會(huì)。的機(jī)會(huì)。 m“虛擬虛擬”是指其他站并沒有真正監(jiān)聽信道，而是檢測到源站發(fā)送是指其他站并沒有真正監(jiān)聽信道，而是檢測到源站發(fā)送幀中的幀中的“持續(xù)時(shí)間持續(xù)時(shí)間”才不發(fā)送數(shù)據(jù)，這種效果才不發(fā)送數(shù)據(jù)，這種效果好像是其他站都監(jiān)好像是其他站都監(jiān)聽了信道。聽了信道。當(dāng)一個(gè)站檢測到正在信道中傳送的當(dāng)一個(gè)站檢測到正在信道中傳送的 MAC MAC 幀首部的幀首部的“持續(xù)時(shí)間持續(xù)時(shí)間”字段時(shí)，就調(diào)整自己的字段時(shí)，就調(diào)整自己的網(wǎng)絡(luò)分配向量網(wǎng)絡(luò)分配向量 NAVNAV (Network Allocation (Network Allocation Vector)Vector)，NA

25、V NAV 指出了必須經(jīng)過多少時(shí)間才能完成數(shù)據(jù)幀的這次指出了必須經(jīng)過多少時(shí)間才能完成數(shù)據(jù)幀的這次傳輸，才能使信道轉(zhuǎn)入到空閑狀態(tài)。傳輸，才能使信道轉(zhuǎn)入到空閑狀態(tài)。隱終端(Hidden terminal)(Hidden terminal)效應(yīng) 如只使用如只使用 CSMA CSMA，偵聽到信道，偵聽到信道 “閑閑” 可能結(jié)果不正確，由于：可能結(jié)果不正確，由于： (a) (a) 隱蔽站問題隱蔽站問題 - - 在發(fā)送方偵聽不到在發(fā)送方偵聽不到: A, C : A, C 不能互相聽到，中間有障礙不能互相聽到，中間有障礙物、信號衰減，物、信號衰減，A A、C C 于是都發(fā)給于是都發(fā)給 B B， B B 處此

26、時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖突。處此時(shí)會(huì)產(chǎn)生沖突。 (b) (b) 信號強(qiáng)度衰減問題信號強(qiáng)度衰減問題 - - C C 在發(fā)送，由于信號傳輸衰減，傳到在發(fā)送，由于信號傳輸衰減，傳到 A A 處時(shí)，處時(shí)，A A 聽不到，聽不到，A A 以為聽到信道閑，也發(fā)，以為聽到信道閑，也發(fā)， 接收站接收站 B B 處此時(shí)產(chǎn)生沖突。處此時(shí)產(chǎn)生沖突。LocationSignal strengthABC 隱終端是指在接收者的通信范圍內(nèi)而在發(fā)送者通信范圍外的終端。隱終端是指在接收者的通信范圍內(nèi)而在發(fā)送者通信范圍外的終端。ABCD暴露終端(Exposed terminal)(Exposed terminal)效應(yīng)當(dāng)節(jié)點(diǎn)當(dāng)節(jié)點(diǎn)B B向節(jié)點(diǎn)

27、向節(jié)點(diǎn)A A發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，節(jié)點(diǎn)C C也希望向節(jié)點(diǎn)也希望向節(jié)點(diǎn)D D發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)。 根據(jù)根據(jù)CSMACSMA協(xié)議，節(jié)點(diǎn)協(xié)議，節(jié)點(diǎn)C C偵聽信道，它將聽到節(jié)點(diǎn)偵聽信道，它將聽到節(jié)點(diǎn)B B正在發(fā)送數(shù)據(jù)，于是錯(cuò)誤正在發(fā)送數(shù)據(jù)，于是錯(cuò)誤地認(rèn)為它此時(shí)不能向節(jié)點(diǎn)地認(rèn)為它此時(shí)不能向節(jié)點(diǎn)D D發(fā)送數(shù)據(jù)，但實(shí)際上它的發(fā)送不會(huì)影響節(jié)發(fā)送數(shù)據(jù)，但實(shí)際上它的發(fā)送不會(huì)影響節(jié)點(diǎn)點(diǎn)A A的數(shù)據(jù)接收，這就導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)接收，這就導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)C C所謂暴露終端問題的出現(xiàn)。所謂暴露終端問題的出現(xiàn)。暴露終端暴露終端是指在發(fā)送者的通信范圍之內(nèi)而在接收者通信范圍之外的終端。是指在發(fā)送者的通信范圍之內(nèi)而在接收者通信范圍之外

28、的終端。ABCD改進(jìn) CSMA CSMAm 目的: 為了盡可能避免沖突，要進(jìn)一步 改進(jìn)改進(jìn)CSMAm 改進(jìn): CSMA CSMA/CA CSMA/CA: CSMA with Collision Avoidance沖突避免: : 增加 RTS-CTS RTS-CTS 交互進(jìn)一步改進(jìn)進(jìn)一步改進(jìn): :mCSMA/CA:CSMA/CA:信道預(yù)約信道預(yù)約 發(fā) 送 站發(fā) 送 站 : : 發(fā) 出 短 的發(fā) 出 短 的 R T SR T S 幀幀(request to send)(request to send)預(yù)約信道預(yù)約信道 接收站接收站: : 應(yīng)答短的應(yīng)答短的 CTSCTS幀幀 (clear (clear to send)to send)同意預(yù)約同意預(yù)約mCTS CTS 為發(fā)送站保留信道為發(fā)送站保留信道, , 起了通起了通知其它知其它( (可能隱蔽的可能隱蔽的) )站點(diǎn)的效果站點(diǎn)的效果避免避免了隱蔽站點(diǎn)造成的沖突了隱蔽站點(diǎn)造成的沖突 沖突避免: RTS-CTS : RTS-CTS 預(yù)約信道RTS 與 CTS 為短幀: 由于由于RTSRTS幀長幀長2020字節(jié)，字節(jié)，CTSCTS幀長幀長1414字節(jié)，比最大數(shù)據(jù)幀長字節(jié)，比最大數(shù)據(jù)幀長度度23462346字節(jié)要短很多，所以發(fā)生沖突可能性很小；字節(jié)要短很多