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《无线电波网路与声波网路的碰撞、隐藏结点、backoff(繁体).ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、無線電波網路與聲波網路的碰撞、隱藏結點、backoff802.11基本存取機制由『訊框間隔』(IntervalFrameSpace,IFS)長短來決定發送訊框的時機。短訊框間隔(ShortIntervalFrameSpace,SIFS)RTS,CTS,DATA,ACKPCF訊框間隔(PIFS)PCF運作服務(無競爭服務)DCF訊框間隔(DIFS)DCF運作服務(競爭服務)延長訊框間隔(EIFS)重送訊框(資料碰撞)802.11不同實體層的Slottime與IFS之不同802.11NAVRTS/CTS協調功能確認(Acknowle
2、dge,ACK)要求傳送(RequesttoSend,RTS)允許傳送(CleartoSend,CTS)虛擬載波偵測(VirtualCarrierSense)網路配置向量(NetAllocationVector,NAV)802.11RTS、CTS、NAV與隱藏節點解決『隱藏工作站問題』:RTS與CTS訊框需要攜帶NAV持續時間值(DATAframe傳輸所需時間)的目的是要解決可能存在的隱藏節點802.11後退演算法與碰撞延遲競爭視窗(ContentionWindow,CW)7,15,31,63,127,255,255,255,.
3、..,255後退時間Backoff=INT(CW*Random())*Time-slotCW介於CWmin與CWmax之間Random()為0與1之間的隨機值Time-slot=傳送端啟動延遲+媒介傳遞延遲+感測媒介反映延遲MACAWProtocolMACAW被廣泛的使用在Ad-hoc網路,此外也也建立了許多MAC的Protocol使用在WSN。IEEE802.11的RTS/CTS機制也是使用MACAW改進而來。MACAW使用RTS-CTS-DS-DATA-ACK的控制訊框,有時經由RTS-RRTS訊框解決隱藏結點問題。MACA
4、W不使用載波感測ExampleaboutworkingofMACAWFig1MACAWhiddennodeRTS任何節點無意中聽到一個RTS的框架(如圖1節點F或節點E)抑制發送任何信息直到接收到CTS,或者再等待一段時間(等待是否會收到DS訊框)。CTS如果無意中聽到了CTS框架將抑制發送任何信息,直到收到DATA訊框和ACK(解決隱藏終端的問題),加上一個隨機的時間。MACAW的RTS和CTS訊框包含DATA訊框信息的長度。因此其他節點使用這些信息來估計退避時間。MACAWofRRTS(solvingthehiddenter
5、minalproblem)ABRTSCTSDSDATAACKRRTSRTS擱置D的RTS請求短的等待時間Backoff時間CD聽到別的RTSBackoff產生聽到別的ACK結束訊框開始競爭時節點C馬上寄送RRTS訊框要求節點D傳送RTS請求RTS比較CSMA/CA與MACAWCSMA/CAMACAWBackoffBackofftime=CW*Random()*SlotTimeRandom()=介於0與1的實數SlotTime=Transmitterturn-ondelay+mediumpropagationdelay+mediu
6、mbusydetectresponsetime乘性遞增線性遞減(MILD)Finc=min(1.5*CONUTER,MAX)Fdec=max(COUNTER-1,MIN)Counter0~31(每碰撞一次加1)HiddennodeRTS/CTS/DATA[註1]RTS/CTS擱置,等待下一周期競爭傳輸RRTS給主控RTS請求[註2]CarriersenseYESNOPCFYESNODCFYESYESControlframeRTS-CTS-DATA-ACKRTS主控(RRTS被控)-CTS-DS-DATA-ACK註解:CSMA/C
7、A:RTS、CTS、DATA都夾帶NAV向量值,以避免鄰近的隱藏結點一直傳送RTS請求訊框MACAW:當隱藏結點發送出RTS訊框時,由於鄰近結點因其他的節點正在傳輸而不會回應隱藏結點CTS,而隱藏結點將經過短的等待時間後自動產生backoff結論MACAW缺點為:使用的控制訊框多,降低頻道的利用率。沒有PCF管理機制,會因為排在很後面的優先順序,導致等待的節點就算只是傳送一個訊框的資料仍需等待很久的時間,大幅降低節點的傳輸效率。既然RTS與/CTS已經包含DATA傳送所需時間,故DS訊框是多餘的。無carriersenseCSM
8、A/CA優點:使用的控制訊框少,可大幅提高整個頻道的利用率。有PCF與DCP機制可大幅提升節點的效率有carriersense可以使用CSMA/CA的優點來改進MACAW的缺點二進位指數退幣演算法當兩個節點在同一時間出手時就會被判碰撞這時傳輸結點會等待0~[(2