第12講_多址接入技術(shù)(2)

1、移動(dòng)通信-數(shù)據(jù)鏈路層關(guān)鍵技術(shù)2授課教師：仇洪冰授課教師：仇洪冰信息與通信學(xué)院信息與通信學(xué)院EmailEmail：隱藏終端問題n隱藏終端是指在接收節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍內(nèi)而隱藏終端是指在接收節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍內(nèi)而在發(fā)送節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍外的節(jié)點(diǎn)。在發(fā)送節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍外的節(jié)點(diǎn)。n隱藏終端因聽不到發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送而可能隱藏終端因聽不到發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送而可能向同樣的接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文，造成報(bào)文在向同樣的接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文，造成報(bào)文在接收節(jié)點(diǎn)處沖突。沖突后發(fā)送節(jié)點(diǎn)要重傳接收節(jié)點(diǎn)處沖突。沖突后發(fā)送節(jié)點(diǎn)要重傳沖突的報(bào)文，會(huì)降低了信道的利用率。沖突的報(bào)文，會(huì)降低了信道的利用率。隱藏發(fā)送終端問題n因節(jié)點(diǎn)因節(jié)點(diǎn)C感知不到節(jié)點(diǎn)感知不到節(jié)點(diǎn)A的

2、發(fā)送，它認(rèn)為自己的發(fā)送，它認(rèn)為自己可以發(fā)送報(bào)文。如果可以發(fā)送報(bào)文。如果C此時(shí)向此時(shí)向B或或D發(fā)送報(bào)文發(fā)送報(bào)文就會(huì)產(chǎn)生沖突，就會(huì)產(chǎn)生沖突，C成了隱發(fā)送終端成了隱發(fā)送終端(隱藏終端隱藏終端C作為發(fā)送者作為發(fā)送者)。n當(dāng)當(dāng)A向向B發(fā)送報(bào)文時(shí)，發(fā)送報(bào)文時(shí)，C顯然不能發(fā)送信息。由顯然不能發(fā)送信息。由于于C在在A的通信范圍以外，的通信范圍以外，A顯然無法通知顯然無法通知C它它要發(fā)送報(bào)文。所以要想讓要發(fā)送報(bào)文。所以要想讓C獲知獲知A要向要向B發(fā)送報(bào)發(fā)送報(bào)文，必須由文，必須由B在接收數(shù)據(jù)之前通知在接收數(shù)據(jù)之前通知C：A要向要向B發(fā)送報(bào)文，發(fā)送報(bào)文，C此時(shí)不能發(fā)送任何信息。此時(shí)不能發(fā)送任何信息。隱藏發(fā)送終端問題

3、的解決 一種可能的解決方案是在每次發(fā)送報(bào)文前，通一種可能的解決方案是在每次發(fā)送報(bào)文前，通信雙方先使用控制報(bào)文進(jìn)行握手，聽到回應(yīng)握手信信雙方先使用控制報(bào)文進(jìn)行握手，聽到回應(yīng)握手信號(hào)號(hào)(由接收者發(fā)送的由接收者發(fā)送的)的節(jié)點(diǎn)必須延遲發(fā)送。例如當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)必須延遲發(fā)送。例如當(dāng)A要向要向B發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，A先向先向B發(fā)送一個(gè)控制報(bào)文發(fā)送一個(gè)控制報(bào)文RTS(Request To Send)；B收到收到RTS后，以后，以CTS(Confirm To Send)控制報(bào)文回應(yīng)：控制報(bào)文回應(yīng)：A收到收到CTS后才開始向后才開始向B發(fā)送發(fā)送報(bào)文。如果報(bào)文。如果A收不到收不到CTS，A認(rèn)為發(fā)生了沖突，就重認(rèn)為發(fā)生

4、了沖突，就重發(fā)發(fā)RTS控制報(bào)文。這樣，隱終端控制報(bào)文。這樣，隱終端C就能夠聽到就能夠聽到B發(fā)送發(fā)送的的CTS，知道，知道A要向要向B發(fā)送報(bào)文，發(fā)送報(bào)文，C不能發(fā)送任何信息，不能發(fā)送任何信息，它就延遲發(fā)送。這樣就可以解決隱發(fā)送終端問題。它就延遲發(fā)送。這樣就可以解決隱發(fā)送終端問題。隱接收終端 若采取這種通信前握手的方案，當(dāng)若采取這種通信前握手的方案，當(dāng)C聽到聽到B發(fā)送發(fā)送的的CTS控制報(bào)文而延遲發(fā)送時(shí)，如果此時(shí)控制報(bào)文而延遲發(fā)送時(shí)，如果此時(shí)D向向C發(fā)送發(fā)送RTS控制報(bào)文請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)，因?yàn)榭刂茍?bào)文請(qǐng)求發(fā)送數(shù)據(jù)，因?yàn)镃此時(shí)不能發(fā)送任此時(shí)不能發(fā)送任何信息，所以何信息，所以D就無法收到就無法收到C回應(yīng)的回

5、應(yīng)的CTS。這被稱為。這被稱為隱接收終端問題隱接收終端問題(隱終端隱終端C作為接收者作為接收者)。D無法判斷無法判斷是是RTS控制報(bào)文發(fā)生了沖突，還是控制報(bào)文發(fā)生了沖突，還是C沒有開機(jī)，還是沒有開機(jī)，還是C是隱終端。是隱終端。D只能認(rèn)為只能認(rèn)為RTS控制報(bào)文發(fā)生了沖突，控制報(bào)文發(fā)生了沖突，就重新向就重新向C發(fā)送發(fā)送RTS。顯然。顯然D在在A和和B通信期間不可能通信期間不可能收到來自收到來自C的的CTS，這造成了不必要的重發(fā)。當(dāng)系統(tǒng)，這造成了不必要的重發(fā)。當(dāng)系統(tǒng)只有一個(gè)信道時(shí)，因只有一個(gè)信道時(shí)，因C不能發(fā)送任何信息，它無法不能發(fā)送任何信息，它無法通知通知D它是隱終端。所以隱接收終端問題在單信道它

6、是隱終端。所以隱接收終端問題在單信道條件下是無法解決的。條件下是無法解決的。暴露終端問題暴露終端是指在發(fā)送節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍之內(nèi)而在接暴露終端是指在發(fā)送節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍之內(nèi)而在接收節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍之外的節(jié)點(diǎn)。暴露終端因能夠聽到收節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍之外的節(jié)點(diǎn)。暴露終端因能夠聽到發(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送而可能延遲發(fā)送。但因?yàn)樗诮邮瞻l(fā)送節(jié)點(diǎn)的發(fā)送而可能延遲發(fā)送。但因?yàn)樗诮邮展?jié)點(diǎn)的通信范圍之外，它的發(fā)送實(shí)際上并不會(huì)造成節(jié)點(diǎn)的通信范圍之外，它的發(fā)送實(shí)際上并不會(huì)造成沖突。這就引入了不必要的延遲，所以也要想辦法沖突。這就引入了不必要的延遲，所以也要想辦法解決。解決。暴露發(fā)送終端在在B向向A發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，只聽到了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，只聽到了RT

7、S控制報(bào)文，控制報(bào)文，知道自己是暴露終端，認(rèn)為自己可以向知道自己是暴露終端，認(rèn)為自己可以向D發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)。C向向D發(fā)送發(fā)送RTS控制報(bào)文。如果采用單信道，來自控制報(bào)文。如果采用單信道，來自D的的CTS會(huì)與會(huì)與B發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文在發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文在C處發(fā)生沖突。也就是處發(fā)生沖突。也就是說說C收不到收不到D的的CTS。同樣，由于。同樣，由于C不知道不知道D的當(dāng)前狀的當(dāng)前狀態(tài)，就重發(fā)態(tài)，就重發(fā)RTS。顯然，如果使用單信道，在。顯然，如果使用單信道，在B與與A通信期間，通信期間，C無論發(fā)送多少次無論發(fā)送多少次RTS，它都不可能聽到，它都不可能聽到來自來自D的的 CTS。C不但沒有向不但沒有向D成功發(fā)

8、送數(shù)據(jù)報(bào)文，反成功發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文，反而重發(fā)了很多無用的而重發(fā)了很多無用的RTS。這是暴露發(fā)送終端問題。這是暴露發(fā)送終端問題(暴露終端作為發(fā)送者暴露終端作為發(fā)送者)。暴露接收終端n在單信道條件下，如果在單信道條件下，如果D要向暴露終端要向暴露終端C發(fā)發(fā)送數(shù)據(jù)。來自送數(shù)據(jù)。來自D的的RTS控制報(bào)文會(huì)與控制報(bào)文會(huì)與B發(fā)送的發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文在數(shù)據(jù)報(bào)文在C處沖突，處沖突，C收不到來自收不到來自D的的RTS。D收不到收不到C回應(yīng)的回應(yīng)的CTS控制報(bào)文，就超時(shí)重發(fā)控制報(bào)文，就超時(shí)重發(fā)RTS。這是暴露接收終端問題。這是暴露接收終端問題。n在單信道條件下，暴露接收終端不可能成在單信道條件下，暴露接收終端不可能成功地

9、接收發(fā)給它的報(bào)文。因?yàn)閬碜怨Φ亟邮瞻l(fā)給它的報(bào)文。因?yàn)閬碜訢的任何的任何報(bào)文都會(huì)與報(bào)文都會(huì)與B發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文在發(fā)送的數(shù)據(jù)報(bào)文在C沖突。即沖突。即暴露接收終端問題使用單信道也是無法解暴露接收終端問題使用單信道也是無法解決的。決的。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的信道接入?yún)f(xié)議1n根據(jù)信道接入時(shí)握手協(xié)議的發(fā)起者劃分根據(jù)信道接入時(shí)握手協(xié)議的發(fā)起者劃分l發(fā)送方主動(dòng)的信道接入?yún)f(xié)議：由發(fā)送節(jié)點(diǎn)主動(dòng)發(fā)發(fā)送方主動(dòng)的信道接入?yún)f(xié)議：由發(fā)送節(jié)點(diǎn)主動(dòng)發(fā)起信道預(yù)約，即發(fā)送者要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先發(fā)送一起信道預(yù)約，即發(fā)送者要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，先發(fā)送一個(gè)個(gè)RTS控制報(bào)文來與接收者預(yù)約信道。大多數(shù)的信控制報(bào)文來與接收者預(yù)約信道。大多數(shù)的信道接入?yún)f(xié)議屬于這

10、一類。包括道接入?yún)f(xié)議屬于這一類。包括MACA，MACAW等。等。l接收方主動(dòng)的信道接入?yún)f(xié)議：由接收者主動(dòng)發(fā)起接收方主動(dòng)的信道接入?yún)f(xié)議：由接收者主動(dòng)發(fā)起信道預(yù)約。接收節(jié)點(diǎn)主動(dòng)向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送信道預(yù)約。接收節(jié)點(diǎn)主動(dòng)向發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)送RTR (Ready to Receive)控制報(bào)文，發(fā)送節(jié)點(diǎn)如果有數(shù)據(jù)控制報(bào)文，發(fā)送節(jié)點(diǎn)如果有數(shù)據(jù)就直接發(fā)送。這種信道接入?yún)f(xié)議試圖通過減少控就直接發(fā)送。這種信道接入?yún)f(xié)議試圖通過減少控制報(bào)文的個(gè)數(shù)、降低握手開銷來提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐制報(bào)文的個(gè)數(shù)、降低握手開銷來提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。這類協(xié)議包括量。這類協(xié)議包括MACA-Bl和和RIMA。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的信道接入?yún)f(xié)議2n 單信道接入?yún)f(xié)議

11、：?jiǎn)涡诺澜尤雲(yún)f(xié)議：MACA(Multiple Access Collision Avoidance)，MACAW(MACA for wireless LAN)，802.11 DCF (distributed coordination function)n 雙信道接入?yún)f(xié)議：雙信道接入?yún)f(xié)議：BAPU(Basic Access Protocol Solutions for Wireless)，DBTMA (Dual Busy Tone Multiple Access)n 多信道接入?yún)f(xié)議：多信道接入?yún)f(xié)議：HRMA (Hop Reservation Multiple Access)、 DCA(Dynam

12、ic Channel Assignment、Multi-channel CSMA、MMAC (multi-channel MAC)BTMA Busy-Tone Multiple AccessBTMA Busy-Tone Multiple Access將信道分割為數(shù)據(jù)信道和控制信道將信道分割為數(shù)據(jù)信道和控制信道數(shù)據(jù)信道用于傳送有效載荷數(shù)據(jù)信道用于傳送有效載荷控制信道用于傳送控制信道用于傳送RTS、CTS幀和忙音。在控制信幀和忙音。在控制信道中引入忙音來指示數(shù)據(jù)信道是否被占用。道中引入忙音來指示數(shù)據(jù)信道是否被占用。工作：工作：源節(jié)點(diǎn)偵聽控制信道中的忙音。若沒有忙音就可源節(jié)點(diǎn)偵聽控制信道中的忙音。若

13、沒有忙音就可以開始發(fā)送。以開始發(fā)送。若有忙音，則節(jié)點(diǎn)在稍后一點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)重新制定若有忙音，則節(jié)點(diǎn)在稍后一點(diǎn)的時(shí)間內(nèi)重新制定分組的發(fā)送計(jì)劃。分組的發(fā)送計(jì)劃。若節(jié)點(diǎn)正在數(shù)據(jù)信道上發(fā)送信息，它可直接開始若節(jié)點(diǎn)正在數(shù)據(jù)信道上發(fā)送信息，它可直接開始發(fā)送忙音信號(hào)，直到數(shù)據(jù)信道再次變成空閑。發(fā)送忙音信號(hào)，直到數(shù)據(jù)信道再次變成空閑。忙音多址(BTMA)-(BTMA)-續(xù)續(xù)nBTMA 防止所有節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)離源節(jié)點(diǎn)兩跳以上的防止所有節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)離源節(jié)點(diǎn)兩跳以上的節(jié)點(diǎn)接入數(shù)據(jù)信道，以解決隱身終端問題。節(jié)點(diǎn)接入數(shù)據(jù)信道，以解決隱身終端問題。n但是，更多的節(jié)點(diǎn)離發(fā)射點(diǎn)過遠(yuǎn)（不是全但是，更多的節(jié)點(diǎn)離發(fā)射點(diǎn)過遠(yuǎn)（不是全部?jī)商泥従佣夹璞?/p>

14、持靜默），結(jié)果：信部?jī)商泥従佣夹璞３朱o默），結(jié)果：信道嚴(yán)重地未被充分利用。道嚴(yán)重地未被充分利用。n并且，因?yàn)榇嬖趥鞑r(shí)延，即使在靜態(tài)環(huán)并且，因?yàn)榇嬖趥鞑r(shí)延，即使在靜態(tài)環(huán)境也可能發(fā)生碰撞。境也可能發(fā)生碰撞。BTMA的改進(jìn)n接收機(jī)發(fā)起的接收機(jī)發(fā)起的BTMA(RI-BTMA)l只有目的節(jié)點(diǎn)發(fā)出忙音。只有目的節(jié)點(diǎn)發(fā)出忙音。l節(jié)點(diǎn)必須監(jiān)視數(shù)據(jù)傳輸。節(jié)點(diǎn)必須監(jiān)視數(shù)據(jù)傳輸。l目的節(jié)點(diǎn)的決定花費(fèi)了較多時(shí)間，導(dǎo)致碰撞概目的節(jié)點(diǎn)的決定花費(fèi)了較多時(shí)間，導(dǎo)致碰撞概率增大。率增大。l短數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)效率低。短數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)效率低。n忙音檢測(cè)的可靠性會(huì)影響性能，改進(jìn)的方忙音檢測(cè)的可靠性會(huì)影響性能，改進(jìn)的方法之一是閑音多址

15、法之一是閑音多址ITMARI-BTMA協(xié)議示意圖無線碰撞檢測(cè)(WCD)(WCD)BTMA 與與RI-BTMA 通過在控制信道上采用兩通過在控制信道上采用兩個(gè)不同的忙信號(hào)聯(lián)合應(yīng)用。個(gè)不同的忙信號(hào)聯(lián)合應(yīng)用。當(dāng)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)出一個(gè)非空閑數(shù)據(jù)信道時(shí)就發(fā)當(dāng)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)出一個(gè)非空閑數(shù)據(jù)信道時(shí)就發(fā)出出“碰撞檢測(cè)碰撞檢測(cè)” 信號(hào)信號(hào)(BTMA)。當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)。當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)指示信道可用時(shí)，本節(jié)點(diǎn)就立即停止發(fā)送指示信道可用時(shí)，本節(jié)點(diǎn)就立即停止發(fā)送此忙音信號(hào)。此忙音信號(hào)。由目的節(jié)點(diǎn)發(fā)出由目的節(jié)點(diǎn)發(fā)出“反饋音反饋音” 信號(hào)。信號(hào)。在減小碰撞概率的同時(shí)僅浪費(fèi)了一點(diǎn)點(diǎn)帶在減小碰撞概率的同時(shí)僅浪費(fèi)了一點(diǎn)點(diǎn)帶寬資源。寬資源。BTMABTM

16、A、RI-BTMARI-BTMA、WCDWCD的比較的比較n忙音協(xié)議：忙音協(xié)議：l硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單；硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單；l對(duì)交換超時(shí)不敏感；對(duì)交換超時(shí)不敏感；l易受碰撞影響；易受碰撞影響；l有時(shí)不可行：有時(shí)不可行：RF 頻譜可能太少而限制使用兩個(gè)頻譜可能太少而限制使用兩個(gè)控制信道控制信道(需設(shè)計(jì)隨路信令需設(shè)計(jì)隨路信令)。n性能順序：性能順序：WCD、RI-BTMA、BTMA碰撞避免多址(MACA)(MACA)n采用握手對(duì)話采用握手對(duì)話(隨路信令隨路信令):l發(fā)送端發(fā)出發(fā)送請(qǐng)求發(fā)送端發(fā)出發(fā)送請(qǐng)求(RTS)；l接收端回應(yīng)以清除發(fā)送接收端回應(yīng)以清除發(fā)送(CTS)。n發(fā)送者發(fā)送數(shù)據(jù)前先向接收者發(fā)送發(fā)送者發(fā)送數(shù)據(jù)

17、前先向接收者發(fā)送RTS控制控制報(bào)文；接收者收到報(bào)文；接收者收到RTS后回送后回送CTS報(bào)文；收?qǐng)?bào)文；收到到CTS后，發(fā)送者開始發(fā)送數(shù)據(jù)；聽到后，發(fā)送者開始發(fā)送數(shù)據(jù)；聽到RTS的節(jié)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)不能發(fā)送任何消息，的節(jié)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)不能發(fā)送任何消息，以允許接收者成功回送以允許接收者成功回送CTS；聽到；聽到CTS的節(jié)的節(jié)點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)不能發(fā)送任何消息，以允點(diǎn)在一段時(shí)間內(nèi)不能發(fā)送任何消息，以允許接收者成功接收數(shù)據(jù)報(bào)文。許接收者成功接收數(shù)據(jù)報(bào)文。 MACA的沖突避免解決采用的是二進(jìn)制指數(shù)退避的沖突避免解決采用的是二進(jìn)制指數(shù)退避BEB ( binary exponential back-off )算法。

18、聽到算法。聽到CTS沒有聽到?jīng)]有聽到RTS的節(jié)點(diǎn)是隱終的節(jié)點(diǎn)是隱終端。聽到端。聽到CTS報(bào)文的隱終端不能發(fā)送信息，部分解決了隱發(fā)送終報(bào)文的隱終端不能發(fā)送信息，部分解決了隱發(fā)送終端問題。在使用端問題。在使用RTS-CTS握手機(jī)制來解決隱發(fā)送終端問題時(shí)，只握手機(jī)制來解決隱發(fā)送終端問題時(shí)，只有正確收到有正確收到CTS報(bào)文的隱終端才延遲發(fā)送。沒有收到報(bào)文的隱終端才延遲發(fā)送。沒有收到CTS報(bào)文的報(bào)文的隱終端仍會(huì)發(fā)送報(bào)文，引起報(bào)文沖突隱終端仍會(huì)發(fā)送報(bào)文，引起報(bào)文沖突(無線傳輸條件下，在無線傳輸條件下，在CTS發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)射范圍內(nèi)的隱終端也有可能不能正確收到發(fā)送節(jié)點(diǎn)發(fā)射范圍內(nèi)的隱終端也有可能不能正確收到CTS

19、)，即，即隱發(fā)送終端問題并沒有完全解決，因此稱它只是隱發(fā)送終端問題并沒有完全解決，因此稱它只是“部分解決了部分解決了隱發(fā)終端問題隱發(fā)終端問題”。聽到。聽到RTS沒有聽到?jīng)]有聽到CTS的節(jié)點(diǎn)是暴露終端。暴的節(jié)點(diǎn)是暴露終端。暴露終端可以發(fā)送露終端可以發(fā)送RTS報(bào)文，但無法接收?qǐng)?bào)文，但無法接收CTS報(bào)文，所以也不能發(fā)報(bào)文，所以也不能發(fā)送數(shù)據(jù)。也就是說，隱接收終端和暴露終端問題都沒有完全解送數(shù)據(jù)。也就是說，隱接收終端和暴露終端問題都沒有完全解決。決。n只能用于單播發(fā)送。只能用于單播發(fā)送。n需要快速無線切換。需要快速無線切換。RTS/CTS RTS/CTS 握手握手n發(fā)方發(fā)送出做好發(fā)送準(zhǔn)備（發(fā)方發(fā)送出做

20、好發(fā)送準(zhǔn)備（RTS）信號(hào)。）信號(hào)。n收方回應(yīng)以清除發(fā)送（收方回應(yīng)以清除發(fā)送（CTS）信號(hào)。）信號(hào)。nRTS 和和CTS 通告了數(shù)據(jù)傳送時(shí)間。通告了數(shù)據(jù)傳送時(shí)間。n在數(shù)據(jù)傳送期內(nèi)節(jié)點(diǎn)開銷在數(shù)據(jù)傳送期內(nèi)節(jié)點(diǎn)開銷RTS/CTS 保持靜默。保持靜默。nRTS/CTS 用于用于IEEE 802.11RTS-CTS RTS-CTS 握手握手-RTS-RTSA向B發(fā)送RTS信號(hào)，表明A要向B發(fā)送若干數(shù)據(jù)。RTS-CTS RTS-CTS 握手握手-CTS-CTSB收到RTS后，向所有基站發(fā)出CTS信號(hào)，表明已準(zhǔn)備就緒，A可以發(fā)送，而其余欲向B發(fā)送數(shù)據(jù)的基站則暫停發(fā)送；RTS-CTS RTS-CTS 握手握手-

21、DATA-DATA雙方在成功交換RTS/CTS信號(hào)（即完成握手）后才開始真正的數(shù)據(jù)傳遞，保證了多個(gè)互不可見的發(fā)送站點(diǎn)同時(shí)向同一接收站點(diǎn)發(fā)送信號(hào)時(shí)，實(shí)際只能是收到接收站點(diǎn)回應(yīng)CTS的那個(gè)站點(diǎn)能夠進(jìn)行發(fā)送，避免了沖突發(fā)生。MACAWMACAWn MACAW首次研究了公平性，提出了一些改進(jìn)算法。首次研究了公平性，提出了一些改進(jìn)算法。l一是退避算法的改進(jìn)。取代一是退避算法的改進(jìn)。取代BEB退避算法，采用退避算法，采用MILD(乘性乘性遞增線性遞減，遞增線性遞減，multiplicative increase linear decrease)退避退避算法更新退避計(jì)數(shù)器。采用退避計(jì)數(shù)器值拷貝技術(shù)實(shí)現(xiàn)公算法

22、更新退避計(jì)數(shù)器。采用退避計(jì)數(shù)器值拷貝技術(shù)實(shí)現(xiàn)公平接入。在分組頭部，增加一個(gè)字段，用來傳輸節(jié)點(diǎn)的退平接入。在分組頭部，增加一個(gè)字段，用來傳輸節(jié)點(diǎn)的退避計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。通過這種方法，使網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)獲避計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。通過這種方法，使網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)獲得相同的信道擁塞度量，在信道空閑時(shí)，可公平地發(fā)起對(duì)得相同的信道擁塞度量，在信道空閑時(shí)，可公平地發(fā)起對(duì)信道的競(jìng)爭(zhēng)。信道的競(jìng)爭(zhēng)。l二是消息交互的改進(jìn)。在二是消息交互的改進(jìn)。在MACA的基礎(chǔ)上，的基礎(chǔ)上，MACAW加入加入 DS(date sending)，ACK(acknowledgement)，RRTS(request for request to se

23、nd packet)等控制報(bào)文。這樣報(bào)文交互順序等控制報(bào)文。這樣報(bào)文交互順序?yàn)闉镽TS-CTS-DS-DATA-ACK。MACA中DS報(bào)文的用途DS報(bào)文用于暴露終端確認(rèn)自己的身份，確認(rèn)報(bào)文用于暴露終端確認(rèn)自己的身份，確認(rèn)RTS-CTS握手成功。握手成功。在單信道條件下。暴露終端是不能發(fā)送報(bào)文的。在單信道條件下。暴露終端是不能發(fā)送報(bào)文的。發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)使用發(fā)送節(jié)點(diǎn)和接收節(jié)點(diǎn)使用RTS-CTS握手成功后，發(fā)握手成功后，發(fā)送節(jié)點(diǎn)先發(fā)送一個(gè)送節(jié)點(diǎn)先發(fā)送一個(gè)DS控制文，然后向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)控制文，然后向接收節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文。據(jù)報(bào)文。聽到聽到DS報(bào)文的節(jié)點(diǎn)知道自己是暴露終端，要延遲報(bào)文的節(jié)點(diǎn)知道自己是

24、暴露終端，要延遲發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送數(shù)據(jù)。如果節(jié)點(diǎn)聽到如果節(jié)點(diǎn)聽到RTS報(bào)文而沒有聽到報(bào)文而沒有聽到DS報(bào)文，說明報(bào)文，說明RTS或或CTS報(bào)文發(fā)生了沖突，它就沒有必要延遲發(fā)送，報(bào)文發(fā)生了沖突，它就沒有必要延遲發(fā)送，從而提高吞吐量。從而提高吞吐量。MACA中ACK報(bào)文的用途nACK報(bào)文用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文的鏈路層確認(rèn)。報(bào)文用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)文的鏈路層確認(rèn)。在信道誤碼率較高在信道誤碼率較高(高于高于1/1000)的情況下，的情況下，加入加入ACK報(bào)文可以增加網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。報(bào)文可以增加網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。nMACAW也只是部分解決了隱終端和暴露終也只是部分解決了隱終端和暴露終端問題。端問題。n需要指出的是需要指出的是

25、MACAW的改進(jìn)，實(shí)際上是以的改進(jìn)，實(shí)際上是以增加協(xié)議的開銷為代價(jià)的，這種開銷包括增加協(xié)議的開銷為代價(jià)的，這種開銷包括分組大小、握手次數(shù)。分組大小、握手次數(shù)。具有拖尾預(yù)約的MACA (MACA/PR)MACA (MACA/PR)n引入信道預(yù)約以提供不同的引入信道預(yù)約以提供不同的QoS 需求。需求。n每個(gè)節(jié)點(diǎn)都維持一個(gè)預(yù)約表每個(gè)節(jié)點(diǎn)都維持一個(gè)預(yù)約表(RT)。n源在完成握手后即進(jìn)行預(yù)約。第一個(gè)數(shù)據(jù)源在完成握手后即進(jìn)行預(yù)約。第一個(gè)數(shù)據(jù)包的頭上將包括下一個(gè)包發(fā)送的時(shí)間間隔，包的頭上將包括下一個(gè)包發(fā)送的時(shí)間間隔，目的節(jié)點(diǎn)回應(yīng)的目的節(jié)點(diǎn)回應(yīng)的ACK 中包括相同的時(shí)間間中包括相同的時(shí)間間隔。隔。n其它節(jié)點(diǎn)依

26、此更新其其它節(jié)點(diǎn)依此更新其RTs。n節(jié)點(diǎn)之間周期性地交換其節(jié)點(diǎn)之間周期性地交換其RTs。通過邀請(qǐng)的MACA (MACA-BI)MACA (MACA-BI)n把握手過程反過來執(zhí)行：把握手過程反過來執(zhí)行：l目的節(jié)點(diǎn)先發(fā)送接收請(qǐng)求目的節(jié)點(diǎn)先發(fā)送接收請(qǐng)求RTR 。l源節(jié)點(diǎn)回應(yīng)此輪詢。源節(jié)點(diǎn)回應(yīng)此輪詢。n每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須預(yù)測(cè)其鄰居何時(shí)有數(shù)據(jù)包要每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須預(yù)測(cè)其鄰居何時(shí)有數(shù)據(jù)包要發(fā)給它，因此每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須維持一個(gè)具有發(fā)給它，因此每個(gè)節(jié)點(diǎn)必須維持一個(gè)具有鄰居相應(yīng)業(yè)務(wù)特征的表。鄰居相應(yīng)業(yè)務(wù)特征的表。n并且節(jié)點(diǎn)必須與輪詢同步防止碰撞。并且節(jié)點(diǎn)必須與輪詢同步防止碰撞。MACA MACA 類型協(xié)議特點(diǎn)類型協(xié)議特點(diǎn)n通過

27、握手使碰撞最少。通過握手使碰撞最少。n很多很多mini 數(shù)據(jù)包的交換大大增加了信號(hào)傳數(shù)據(jù)包的交換大大增加了信號(hào)傳播時(shí)間。播時(shí)間。nMACA/PR 和和MACA-BI減輕了這些問題，但減輕了這些問題，但必須維持狀態(tài)信息。必須維持狀態(tài)信息。IEEE 802.11 DCFIEEE 802.11 DCF工作過程n 采用的報(bào)文交互順序是采用的報(bào)文交互順序是RTS-CTS-DATA-ACK。當(dāng)數(shù)。當(dāng)數(shù)據(jù)報(bào)文較短時(shí)，也可以直接采用據(jù)報(bào)文較短時(shí)，也可以直接采用DATA-ACK的報(bào)文的報(bào)文交互順序。交互順序。n 節(jié)點(diǎn)在發(fā)送報(bào)文前先監(jiān)聽信道的忙閑狀態(tài)。如果節(jié)點(diǎn)在發(fā)送報(bào)文前先監(jiān)聽信道的忙閑狀態(tài)。如果信道空閑，節(jié)點(diǎn)等

28、待一個(gè)信道空閑，節(jié)點(diǎn)等待一個(gè)DIFS(DCF inter frame space)的時(shí)間，如果在此期間信道持續(xù)空閑，它的時(shí)間，如果在此期間信道持續(xù)空閑，它就開始發(fā)送報(bào)文；如果在這段時(shí)間內(nèi)信道變忙，就開始發(fā)送報(bào)文；如果在這段時(shí)間內(nèi)信道變忙，它就執(zhí)行退避算法。它就執(zhí)行退避算法。n 如果信道忙，它就計(jì)算一個(gè)隨機(jī)的退避時(shí)間如果信道忙，它就計(jì)算一個(gè)隨機(jī)的退避時(shí)間(是時(shí)是時(shí)隙的整數(shù)倍隙的整數(shù)倍)，一直等到信道空閑并持續(xù)空閑了，一直等到信道空閑并持續(xù)空閑了IFS的時(shí)間后，節(jié)點(diǎn)開始以時(shí)隙為單位遞減退避時(shí)間。的時(shí)間后，節(jié)點(diǎn)開始以時(shí)隙為單位遞減退避時(shí)間。如果遞減到如果遞減到0，節(jié)點(diǎn)就開始發(fā)送報(bào)文；，節(jié)點(diǎn)就開始發(fā)送

29、報(bào)文；IEEE 802.11 DCF工作過程n 如果在遞減過程中信道變忙，節(jié)點(diǎn)就凍結(jié)退避時(shí)如果在遞減過程中信道變忙，節(jié)點(diǎn)就凍結(jié)退避時(shí)間，等待信道空閑并持續(xù)空閑了間，等待信道空閑并持續(xù)空閑了IFS的時(shí)間后持續(xù)的時(shí)間后持續(xù)遞減。遞減。n 在傳輸分組前，節(jié)點(diǎn)需等待一個(gè)很小的時(shí)間間隔，在傳輸分組前，節(jié)點(diǎn)需等待一個(gè)很小的時(shí)間間隔，即使信道是空閑的。該間隔稱為幀間間隔，即即使信道是空閑的。該間隔稱為幀間間隔，即IFS。n 四種不同的四種不同的IFS使分組在競(jìng)爭(zhēng)信道時(shí)又不同的優(yōu)先使分組在競(jìng)爭(zhēng)信道時(shí)又不同的優(yōu)先級(jí)，按照遞增的順序?yàn)榧?jí)，按照遞增的順序?yàn)镾IFS、PIFS、DIFS、EIFS。如在發(fā)送如在發(fā)送RT

30、S前等待前等待DIFS，在發(fā)送，在發(fā)送CTS或或ACK時(shí)等待時(shí)等待SIFS。Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)信道接入技術(shù)總結(jié)nAd hoc網(wǎng)絡(luò)信道接入?yún)f(xié)議還有很多。網(wǎng)絡(luò)信道接入?yún)f(xié)議還有很多。n評(píng)價(jià)方式評(píng)價(jià)方式l功能：是否能夠有效地解決隱藏終端和暴露終功能：是否能夠有效地解決隱藏終端和暴露終端問題。端問題。l性能：吞吐量，端到端時(shí)延，公平性，節(jié)能性能：吞吐量，端到端時(shí)延，公平性，節(jié)能n分析的數(shù)學(xué)工具分析的數(shù)學(xué)工具l隨機(jī)過程、排隊(duì)論隨機(jī)過程、排隊(duì)論基于分配的協(xié)議在同步傳輸媒介中使用排序算法。在同步傳輸媒介中使用排序算法。發(fā)送規(guī)劃方案決定某時(shí)隙中允許哪個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)送規(guī)劃方案決定某時(shí)隙中允許哪個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。大

31、多數(shù)情況下不會(huì)發(fā)生碰撞（但有例外情況?。┐蠖鄶?shù)情況下不會(huì)發(fā)生碰撞（但有例外情況！） 在負(fù)載重時(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè)，但在負(fù)載輕時(shí)不做預(yù)測(cè)，數(shù)在負(fù)載重時(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè)，但在負(fù)載輕時(shí)不做預(yù)測(cè)，數(shù)據(jù)包時(shí)延明顯比基于競(jìng)爭(zhēng)的協(xié)議大。據(jù)包時(shí)延明顯比基于競(jìng)爭(zhēng)的協(xié)議大。 在各種負(fù)載條件下都浪費(fèi)帶寬資源。在各種負(fù)載條件下都浪費(fèi)帶寬資源。 基于分配的協(xié)議舉例：基于分配的協(xié)議舉例：TDMA、FDMA、CDMA（如面向語音多址接入的介紹）；（如面向語音多址接入的介紹）；預(yù)約協(xié)議；預(yù)約協(xié)議；5 相預(yù)約協(xié)議（相預(yù)約協(xié)議（FPRP）；）；時(shí)間擴(kuò)展多址（時(shí)間擴(kuò)展多址（TSMA）。）。預(yù)約協(xié)議按需分配：按需分配：使用一個(gè)公共預(yù)約信道來按需分配帶

32、寬；使用一個(gè)公共預(yù)約信道來按需分配帶寬；預(yù)約信道需用額外帶寬；預(yù)約信道需用額外帶寬；若開銷的流量是消息流量的百分之幾時(shí)就非常有效。若開銷的流量是消息流量的百分之幾時(shí)就非常有效。從數(shù)據(jù)信道到控制信道從數(shù)據(jù)信道到控制信道Offloads 接入機(jī)制。接入機(jī)制?？刂菩诺劳ǔＪ褂每刂菩诺劳ǔＪ褂肁loha。對(duì)短信息則效率極低。對(duì)短信息則效率極低。對(duì)于對(duì)于CDMA，預(yù)約過程必須為發(fā)射機(jī)和接收機(jī)分配單，預(yù)約過程必須為發(fā)射機(jī)和接收機(jī)分配單獨(dú)的擴(kuò)頻碼。獨(dú)的擴(kuò)頻碼。話音和數(shù)據(jù)技術(shù)：話音和數(shù)據(jù)技術(shù)：PRMA；可變速率可變速率CDMA。分組預(yù)約多址（PRMAPRMA）將時(shí)間軸分為時(shí)隙，若干個(gè)時(shí)隙組成一幀。將時(shí)間軸分為

33、時(shí)隙，若干個(gè)時(shí)隙組成一幀。每一幀中的時(shí)隙被分為兩類：一類是被預(yù)約的時(shí)隙，每一幀中的時(shí)隙被分為兩類：一類是被預(yù)約的時(shí)隙，另一類是可用的空閑時(shí)隙。時(shí)隙的類別是根據(jù)在時(shí)另一類是可用的空閑時(shí)隙。時(shí)隙的類別是根據(jù)在時(shí)隙末尾接收到的基站應(yīng)答信息來確定的。隙末尾接收到的基站應(yīng)答信息來確定的。所有空閑時(shí)隙開放用于競(jìng)爭(zhēng)，以概率所有空閑時(shí)隙開放用于競(jìng)爭(zhēng)，以概率P發(fā)送信息。發(fā)送信息。數(shù)據(jù)用戶在每個(gè)時(shí)隙競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送（數(shù)據(jù)用戶在每個(gè)時(shí)隙競(jìng)爭(zhēng)發(fā)送（Aloha）。）。話音用戶，在一個(gè)空閑時(shí)隙的成功發(fā)送即為候選的話音用戶，在一個(gè)空閑時(shí)隙的成功發(fā)送即為候選的發(fā)送預(yù)約了該時(shí)隙。延時(shí)和超時(shí)的數(shù)據(jù)包則被丟棄。發(fā)送預(yù)約了該時(shí)隙。延時(shí)和超時(shí)

34、的數(shù)據(jù)包則被丟棄。能夠獲得話音激活的優(yōu)點(diǎn)（預(yù)約的時(shí)隙在講話突發(fā)能夠獲得話音激活的優(yōu)點(diǎn)（預(yù)約的時(shí)隙在講話突發(fā)結(jié)束后退出）。結(jié)束后退出）。123，412PRMA系統(tǒng)的工作示例各時(shí)隙內(nèi)的各時(shí)隙內(nèi)的Rx表示該時(shí)隙已經(jīng)被節(jié)點(diǎn)表示該時(shí)隙已經(jīng)被節(jié)點(diǎn)x預(yù)約，而預(yù)約，而I表示該表示該節(jié)點(diǎn)還未被預(yù)約。對(duì)于每一個(gè)時(shí)隙，如果有兩個(gè)或兩個(gè)節(jié)點(diǎn)還未被預(yù)約。對(duì)于每一個(gè)時(shí)隙，如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送，那么在基站處必然導(dǎo)致碰撞發(fā)生，以上的節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送，那么在基站處必然導(dǎo)致碰撞發(fā)生，如第如第I幀的時(shí)隙幀的時(shí)隙2。如果發(fā)送終端處標(biāo)記為。如果發(fā)送終端處標(biāo)記為“一一”，則表，則表示相應(yīng)的時(shí)隙是空閑的，沒有節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息。示相應(yīng)

35、的時(shí)隙是空閑的，沒有節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息。PRMA PRMA 分析分析n系統(tǒng)狀態(tài)用馬爾可夫鏈建模。系統(tǒng)狀態(tài)用馬爾可夫鏈建模。n穩(wěn)態(tài)概率用于判決阻塞概率。穩(wěn)態(tài)概率用于判決阻塞概率。n分析的復(fù)雜度極高。分析的復(fù)雜度極高。n可換用平衡點(diǎn)分析（可換用平衡點(diǎn)分析（EPA）技術(shù)進(jìn)行分析：）技術(shù)進(jìn)行分析：l任何狀態(tài)的到達(dá)和離開概率相等；任何狀態(tài)的到達(dá)和離開概率相等；l用于推導(dǎo)掉話率閉式解；用于推導(dǎo)掉話率閉式解；l與仿真結(jié)果非常吻合。與仿真結(jié)果非常吻合。PRMA PRMA 性能性能比比Aloha 減小減小1-2 個(gè)數(shù)量級(jí)的掉話概率。個(gè)數(shù)量級(jí)的掉話概率。用戶移動(dòng)性：用戶移動(dòng)性：當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)切換小區(qū)時(shí)，其原來的預(yù)約就被放棄

36、；當(dāng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)切換小區(qū)時(shí)，其原來的預(yù)約就被放棄；話音的延時(shí)限制可能在重新競(jìng)爭(zhēng)期間超期；話音的延時(shí)限制可能在重新競(jìng)爭(zhēng)期間超期；性能降低可以被忽略。性能降低可以被忽略。錯(cuò)誤比特：錯(cuò)誤比特：收到的話音比特差錯(cuò)被丟棄；收到的話音比特差錯(cuò)被丟棄；收到的頭比特出錯(cuò)時(shí)會(huì)導(dǎo)致失去預(yù)約；收到的頭比特出錯(cuò)時(shí)會(huì)導(dǎo)致失去預(yù)約；不能忽略其對(duì)性能的影響。不能忽略其對(duì)性能的影響。PRMAPRMA與與TDMATDMA的比較的比較經(jīng)過仿真分析，如果物理信道總數(shù)經(jīng)過仿真分析，如果物理信道總數(shù)為為20，即，即l幀被時(shí)分為幀被時(shí)分為20個(gè)時(shí)隙，采用個(gè)時(shí)隙，采用PRMA協(xié)議后，系統(tǒng)可容納的用戶總數(shù)協(xié)議后，系統(tǒng)可容納的用戶總數(shù)最多可達(dá)最多

37、可達(dá)37個(gè)。然而，若只采用個(gè)。然而，若只采用TDMA協(xié)議，最多可容納的用戶數(shù)是協(xié)議，最多可容納的用戶數(shù)是20個(gè)，系個(gè)，系統(tǒng)容量得到明顯提高。統(tǒng)容量得到明顯提高。CDMA/PRMA協(xié)議CDMA/PRMA協(xié)議的基本思想與協(xié)議的基本思想與PRMA協(xié)議類似，只是在協(xié)議類似，只是在CDMA/PRMA協(xié)協(xié)議中，基站無法檢測(cè)到碰撞事件的發(fā)生，議中，基站無法檢測(cè)到碰撞事件的發(fā)生，基站只能根據(jù)多址干擾，即基站只能根據(jù)多址干擾，即MAI，來判，來判斷信道狀態(tài)并確定是否允許時(shí)隙的預(yù)約。斷信道狀態(tài)并確定是否允許時(shí)隙的預(yù)約。這樣，在每個(gè)時(shí)隙里，系統(tǒng)所允許的用這樣，在每個(gè)時(shí)隙里，系統(tǒng)所允許的用戶數(shù)不再是一個(gè)，而是多個(gè)戶數(shù)

38、不再是一個(gè)，而是多個(gè)(如如57個(gè)個(gè))。當(dāng)然，各用戶采用的碼字必須不同。當(dāng)然，各用戶采用的碼字必須不同。5相預(yù)約協(xié)議FPRPnFPRP 是一種基于競(jìng)爭(zhēng)的同步是一種基于競(jìng)爭(zhēng)的同步MAC 協(xié)議，它協(xié)議，它通過很小的控制分組的通過很小的控制分組的5 次廣播式握手過程次廣播式握手過程完成兩跳范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)間低沖突概率的完成兩跳范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)間低沖突概率的TDMA 時(shí)隙的分配。時(shí)隙的分配。n信道被分為預(yù)約信道和信息信道兩部分，信道被分為預(yù)約信道和信息信道兩部分，節(jié)點(diǎn)有業(yè)務(wù)要傳送時(shí)在預(yù)約信道通過控制節(jié)點(diǎn)有業(yè)務(wù)要傳送時(shí)在預(yù)約信道通過控制分組的競(jìng)爭(zhēng)預(yù)約信息信道的信息時(shí)隙進(jìn)行分組的競(jìng)爭(zhēng)預(yù)約信息信道的信息時(shí)隙進(jìn)行業(yè)務(wù)傳

39、送。業(yè)務(wù)傳送。信道時(shí)隙結(jié)構(gòu)圖信道時(shí)隙結(jié)構(gòu)圖中圖中RF 代表預(yù)約幀，在每個(gè)代表預(yù)約幀，在每個(gè)RF 后根據(jù)不后根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)合可跟有不同數(shù)目的同的應(yīng)用場(chǎng)合可跟有不同數(shù)目的IF，也就是，也就是信息幀。在信息幀。在RF 和和IF 中都包含有同等數(shù)目的時(shí)中都包含有同等數(shù)目的時(shí)隙，在隙，在RF 中的稱為預(yù)約時(shí)隙（中的稱為預(yù)約時(shí)隙（RS），而），而IF中中的稱為信息時(shí)隙（的稱為信息時(shí)隙（IS）。）。RF 中的預(yù)約時(shí)隙與中的預(yù)約時(shí)隙與IF 中的信息時(shí)隙一一對(duì)應(yīng)。在每一個(gè)中的信息時(shí)隙一一對(duì)應(yīng)。在每一個(gè)RS 中，又中，又劃分劃分M 個(gè)預(yù)約周期（個(gè)預(yù)約周期（RC），每個(gè)），每個(gè)RC 是一個(gè)預(yù)是一個(gè)預(yù)約過程。在約過

40、程。在RC 中，節(jié)點(diǎn)通過中，節(jié)點(diǎn)通過5 次握手過程來次握手過程來實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)IS 的預(yù)約。的預(yù)約。FPRP協(xié)議的基本工作過程采用該協(xié)議時(shí)，要求網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)采用該協(xié)議時(shí)，要求網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)同步，知道實(shí)現(xiàn)同步，知道RF開始的準(zhǔn)確位置。假設(shè)節(jié)開始的準(zhǔn)確位置。假設(shè)節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)行信息的傳送或接收，但不能在同點(diǎn)可以進(jìn)行信息的傳送或接收，但不能在同一時(shí)間同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收。要預(yù)約資源的一時(shí)間同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收。要預(yù)約資源的節(jié)點(diǎn)在預(yù)約周期完成一個(gè)預(yù)約過程，每個(gè)預(yù)節(jié)點(diǎn)在預(yù)約周期完成一個(gè)預(yù)約過程，每個(gè)預(yù)約周期被分為約周期被分為5 個(gè)預(yù)約階段，節(jié)點(diǎn)在預(yù)約階個(gè)預(yù)約階段，節(jié)點(diǎn)在預(yù)約階段使用較小的廣播控制分組的段使用

41、較小的廣播控制分組的5 次交互來完次交互來完成節(jié)點(diǎn)的預(yù)約過程。成節(jié)點(diǎn)的預(yù)約過程。FPRP的五個(gè)階段(1)預(yù)約請(qǐng)求階段預(yù)約請(qǐng)求階段(Reservation Request Phase, RR)(2)沖突報(bào)告階段沖突報(bào)告階段(Collision Report Phase, CR)(3)預(yù)約證實(shí)階段預(yù)約證實(shí)階段(Reservation Confirmation Phase, RC)(4)預(yù)約確認(rèn)階段預(yù)約確認(rèn)階段(Reservation Acknowledgement Phase, RA)(5)填充填充/消除階段（消除階段（Packing/Elimination Phase，P/E）預(yù)約請(qǐng)求階段RR

42、Phase在該階段中，需要預(yù)約資源的節(jié)在該階段中，需要預(yù)約資源的節(jié)點(diǎn) 以 概 率點(diǎn) 以 概 率 p 發(fā) 送 預(yù) 約 請(qǐng) 求 分 組發(fā) 送 預(yù) 約 請(qǐng) 求 分 組（RR）。發(fā)送）。發(fā)送RR 分組的節(jié)點(diǎn)在協(xié)議分組的節(jié)點(diǎn)在協(xié)議中稱為中稱為RN（Reservation Node）。不）。不需要進(jìn)行資源預(yù)約的節(jié)點(diǎn)在該段里需要進(jìn)行資源預(yù)約的節(jié)點(diǎn)在該段里進(jìn)行監(jiān)聽，這些節(jié)點(diǎn)可能從鄰居節(jié)進(jìn)行監(jiān)聽，這些節(jié)點(diǎn)可能從鄰居節(jié)點(diǎn)那里收不到點(diǎn)那里收不到RR 分組，也可能會(huì)收分組，也可能會(huì)收到一個(gè)或多個(gè)到一個(gè)或多個(gè)RR 分組。分組。沖突報(bào)告階段CR Phase 節(jié)點(diǎn)如果在階段節(jié)點(diǎn)如果在階段1 收到多個(gè)收到多個(gè)RR，在該階段它

43、將發(fā)送一個(gè)在該階段它將發(fā)送一個(gè)CR。否則它。否則它保持沉默。如果未接收到保持沉默。如果未接收到CR，RN認(rèn)認(rèn)為它所發(fā)送的為它所發(fā)送的RR沒有和別的節(jié)點(diǎn)發(fā)沒有和別的節(jié)點(diǎn)發(fā)送的送的RR 沖突。這樣一個(gè)沖突。這樣一個(gè)RN 節(jié)點(diǎn)就節(jié)點(diǎn)就變成了一個(gè)傳遞節(jié)點(diǎn)變成了一個(gè)傳遞節(jié)點(diǎn)TN，在狀態(tài)，在狀態(tài)3里里就可以預(yù)約。很明顯就可以預(yù)約。很明顯RR/CR交互消除交互消除了隱藏終端問題。了隱藏終端問題。預(yù)約證實(shí)階段RC Phase這個(gè)階段里預(yù)約被建立。這個(gè)階段里預(yù)約被建立。TN在在這個(gè)狀態(tài)里發(fā)送這個(gè)狀態(tài)里發(fā)送RC，每一個(gè)一跳鄰，每一個(gè)一跳鄰節(jié)點(diǎn)都能正確地接收到這個(gè)節(jié)點(diǎn)都能正確地接收到這個(gè)RC，都，都知道該時(shí)隙已被預(yù)約。它們將在信知道該時(shí)隙已被預(yù)約。它們將在信息時(shí)隙里從息時(shí)隙里從TN接收信息，并且將不接收信息，并且將不再競(jìng)爭(zhēng)該時(shí)隙。再競(jìng)爭(zhēng)該時(shí)隙。預(yù)約確認(rèn)階段RA Phase在在RA 階段中，階段中，TN的一跳鄰節(jié)點(diǎn)的一跳鄰節(jié)點(diǎn)把當(dāng)前的預(yù)約信息通知給把當(dāng)前的預(yù)約信息通知給TN的兩跳的兩跳鄰節(jié)點(diǎn)。如果鄰節(jié)點(diǎn)。如果TN沒有一跳鄰節(jié)點(diǎn)，