IEEE 802.11 无限局域网

（1）无线通讯的两个重要特征

——Hidden node problem

　　双方虽然听不到对方的讯号，但同时传送给相同的对象导致了碰撞(这个时候双方都不知道发生了碰撞）

——Exposed node problem

　　双方都可以听得到对方的讯号，但同时可以传送给不同的对象（不会发生碰撞）

（2）不能像CSMA/CD有冲撞的侦察，就算是碰撞了，发送数据的节点也不知道。一个IEEE 802.11最大可以传输2000多个字节，为了让长分组在送的时候可以减少碰撞的几率，减少浪费的带宽，所以设计一个比较小的RTS帧和CTS帧作为先导（RTS帧以及CTS帧都比较小），RTS帧是广播说我要发送数据了，CTS帧广播说我要接收数据了。——举个例子(来自百度百科）RTS CTS  （这是为了解决无法侦测的碰撞，利用这个可以让其他站点不要来干扰我收发数据）

① 在图中，

● 站B、站C、站E在站A 的无线信号覆盖的范围内。而站D不在其内。

● 站A、站E、站D在站B 的无线信号覆盖的范围内，但站C不在其内。

② 如果站A要向站B发送数据，那么，站A在发送数据帧之前，要先向站B发送一个请求发送帧RTS(Request To Send)。在RTS帧中已说明将要发送的数据帧的长度。站B收到RTS帧后就向站A回应一个允许发送帧CTS(Clear To Send)。在CTS帧中也附上A欲发送的数据帧的长度(从RTS帧中将此数据复制到CTS帧中)。站A收到CTS帧后就可发送其数据帧了。现在讨论在A和B两个站附近的一些站将做出什么反应。

● 对于站C，站C处于站A的无线传输范 围内，但不在站B的无线传输范围内。因此站C能够收听到站A发送的RTS帧，但经过一小段时间后，站C收听不到站B发送的CTS帧。这样，在站A向站B发 送数据的同时，站C也可以发送自己的数据而不会干扰站B接收数据(注意：站C收听不到站B的信号表明，站B也收听不到站C的信号)。

● 对于站D，站D收听不到站A发送的RTS帧，但能收听到站B发送的CTS帧。因此，站D在收到站B发送的CTS帧后，应在站B随后接收数据帧的时间内关闭数据发送操作，以避免干扰站B接收自A站发来的数据。

● 对于站E，它能收到RTS帧和CTS帧，因此，站E在站A发送数据帧的整个过程中不能发送数据。

③ 虽然使用RTS和CTS帧会使整个网络的效率有所下降。但这两种控制帧都很短，它们的长度分别为20和14字节。而数据帧则最长可达2346字节，相比之下的开销并不算大。相反，若不使用这种控制帧，则一旦发生冲突而导致数据帧重发，则浪费的时间就更大。虽然如此，但协议还是设有三种情况供用户选择：

● 使用RTS和CTS帧；

● 当数据帧的长度超过某一数值时才使用RTS和CTS帧；(如果太小就没必要用这个了，反而增加了Media的Load)

● 不使用RTS和CTS帧。

④ 尽管协议经过了精心设计，但冲突仍然会发生。

例如：站B和站C同时向站A发送RTS帧。这两个RTS帧发生冲突后，使得站A收不到正确的RTS帧因而站A就不会发送后续的CTS帧。这时，站B和站C像以太网发生冲突那样，各自随机地推迟一段时间后重新发送其RTS帧。推迟时间的算法也是使用二进制指数退避。

 

 

（3）因为无法知道自己的数据是否发送成功，所以接收方收完数据后，需要接受方发送一个ACK帧告诉接收方已经收到。

 

（4）如何侦听是否繁忙

   ——直接通过天线去听 physical

   ——通过RTS,CTS的预约(因为RTS，CTS携带数据帧的大小，这个发送这个时间内，都是繁忙的） 通过NAV -duration field

 

（5）CSMA/CA

　原理

　　1首先检测信道是否有使用，如果检测出信道繁忙，则等待一段随机时间后（等到空闲后的时间+DIFS+一个随机退避时间【跟这个数据重送次数有关】），才送出数据。

　　2接收端如果正确收到此帧，则经过一段时间间隔后，向发送端发送确认帧ACK。

　　3源STA收到ACK帧，确定数据正确传输，在经历DIFS时间间隔后，会出现一段空闲时间，叫做争用窗口，表明会出现各STA争用信道的情况。如果检测信道时发现信道正在使用，STA使用CSMA/CA协议的退避算法。冻结退避计时器。只要信道空闲，退避计时器就进行倒计时。当退避计时器减少到零时，STA就发送帧并等待确认。如果没有收到ACK帧，必须重传次帧。

 

（6）优先权

　　SIFS<PIFS<DIFS（时间大小）   最高优先级SIFS最高

　　SIFS（包括收到RTS回复CTS，发送ACK，发送POLLING的回复）最快发生

　　PIFS（免竞争，被AP问到就可以马上送，一般送一些实时数据）

　　DIFS（竞争，主要是采用CSMA/CA，主要是一些一般的数据传输）

 

（7）DCF的执行。

　　由于信道忙而使无竞争期的起点和长度都发生变化，并引起超帧的扩展，但无论如何，DCF异步业务都要等到PCF完成之后才能获得访问信道的权利。(使用DIFS）

 

（8）AP的轮询(PCF的执行)。

　　AP以PCF优先级向参与无竞争业务的站发送下行数据帧(CF- Down，ContentFrameofDown-link)，使用帧头的控制域轮询比特进行轮询，若被轮询到的站有缓冲数据，则检测到SIFS后立即发 送。若AP发出轮询后PIFS内没有响应，AP恢复控制信道，发送下一个轮询。被轮询的站无须对CF-Down进行确认。

 

 

主要内容就是这张图

感觉比CSMA/CD难得多

可见参考

CSMA/CA协议分析

以及

http://www.cnmooc.org/study/unit/61335.mooc 

第三章