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1、无线网中采用令牌环操作机制研究罗惠琼杨国渝(电子科技大学计算机系成都610054)摘要本文分析了无线网络中存在的特殊问题,提出了将有线网络的IEEE80214协议用于了无线网络的通信协议的方式,较详细地描述了实现过程。结果表明在实际应用中是可行的。关键词无线网络协议面对这些现实?怎样将不可靠的信息传输变为可靠信息传输?我们从软件上进行研究,提出借鉴有线网络的IEEE80214协议技术,在无线网中实现令牌环传输的方式。下面就这种方式给予描述。引言1为在无线网络中实现资源共享,无线设备与无线设备之间必须进行信息交换,就目前来讲有毫米波、微波、卫星等形式,无论是哪一种形式都是共用信道,利用电磁波在
2、空间传播,这就存在着一些特殊问题。(1)无线传输利用空间作为传输介质,各站共用。由于发送信息存在随机性,可能出现多站同时发送信息。在此种情况下,各站发出的信息在空间相互干扰、相互破坏,不能保证信息的相互识别,影响信息可靠传输。(2)由于共用空间,每一站进行信息传输时各站均能监听到空间介质上的信息传播情况,即有信息或无信息等。(3)各站传送的信息量越大,则碰撞的几率也就越大。(4)存在隐蔽节点。例如同一网络上的三个节点:A、B和C如图1所示。B站能接收A站和C站的信息,但A站和C站不能接收对方的信息,那么会出现什么情况呢?如果节点C想发信息给节点A,它却监听不到节点A是否已在发信息,这就可能引
3、起信息碰撞。以上所述是实际网络中存在的客观问题,怎样无线网中令牌环网的工作模式2在无线传输网络系统中,如果信息传输量很多,任务饱满,可采用此种方式.此种传播方式比其它方式有更好的吞吐率.其实现原理如下:网络一建立,就产生一令牌,该令牌在网上传输.当一个站收到令牌,则说明该站具有传输信息的权利,然后进行信息传输,传输完之后,再将令牌发往下一站.如果该站没有信息传输,则直接将令牌发往下一站.下一站获得令牌进行信息传输,再将令牌发往再下一站.以此类推,直到所有站传递完之后再回到头,周而复始,实现全图2无线逻辑环信息传输示意图网信息传输,其传播方式如图2所示.要保证可靠接收,环中任意两站之间要限制距
4、离,并保证环路初始建立时不出现隐蔽结点。在无线环网中采用帧交换方式,帧格式如图3所示。在环网的方式下,主要解决以下几个问题。图3帧格式图1隐蔽节点示意图目的地址源地址类型信息第3期罗惠琼等:无线网中采用令牌环操作机制研究·33·2.1系统初始化(令牌产生)系统初始化需要解决令牌产生的问题。当无线网络安装好以后,各站均有责任产生令牌,但在整个网络中,仅有一个令牌。产生令牌的原则是:按地址大小排序,具有最小地址站最有资格作为令牌的起始站。为达此目的可采用以下几个步骤:第一步,每个站中设有“空间—空闲—计时器”。为该计时器设定一个值,然后计时器作减计数。在整个计时过程中监听网络信息,一旦有信息就接
5、,并构成帧。如果是“请求—令牌”帧,“(请求—令牌”帧的信息域中为NX,其中X表示本站地址,N是一个系数,该系数与网络中站的多少和时间片的长短有关。)则取出信息域的NX,与本站的NX进行比较,若本站NX小于接收帧的NX,则计时器不再计时,进入空闲状态,否则当计时器为0时,触发“请求—令牌”帧的发送。第二步,各站都有权发送“请求—令牌”帧,发完“请求—令牌”帧之后,监听空间是否为静止,如果为非静止,则说明本站地址大于其它站地址,自动退出“请求—令牌”的初始化过程,进入空闲状态,否则执行第三步。第三步,发站监听为静止状态时,则该站拥有令牌(相当于令牌建立),然后进一步实现建立逻辑环的操作。2.2
6、逻辑环的建立初次拥有令牌的站,将本站地址填入“征求—后继者”帧中,然后发送“征求一后继者”帧,再监听信道上有无响应帧.当各接收站收到“征求—后继者”帧时,则将征求者站地址按地址大小排序填入资源表中(重复的不填),再检查本地址是否在征求者所需覆盖的地址范围,若不在,不发响应帧.若在则发“设置一后继者”响应帧.当原发站收到“设置—后继者”帧时,建立或修改本站中的后继者地址,并向后继者传送令牌.当有多个响应站“设置—后继者”帧时,则只能通过仲裁算法来确定唯一的响应者作为后继者.后继者得到令牌之后,再征求后继者,直到没有响应为止,然后将资源表中的第一个站点作为自己的后继站发送令牌,这样逻辑环就初步建
7、立了.2.3逻辑环的管理初始化建立了逻辑环之后,还存在着令牌的维护,新站的加入和老站的退出事务处理。这些管理是很复杂的,因具有动态的过程,下面分成4个部分描述:第一部分:令牌传送令牌是令牌逻辑环工作模式的核心部分,直接关系到全网是否正常的问题,令牌瘫痪,系统瘫痪。因此先描述令牌的管理过程。(1)一般情况,掌握令牌的站具有操作权限,也就是说可以传送信息,当传输完数据之后,发送“令牌”帧,将操作权限交给下一站。(
