【正文】 圖 退避機(jī)制 重慶交通學(xué)院二 00 五屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 暴露終端問題 RTS/CTS 也可以部分的解決暴露站點(diǎn)問題。因此， RTS 閾值（ threshold）可以決定什么時(shí)候使用另外的機(jī)制（基本上是在較大的幀長度），和什么時(shí)候不用這種機(jī)制（幀長較短）。但是，用戶數(shù)據(jù)的分段機(jī)制對(duì)用戶應(yīng)該是透明的 如圖 34 所示，發(fā)送方首 先發(fā)送一個(gè) RTS 控制分組。如果是最后一個(gè)分段，接收方應(yīng)答第二個(gè)分段，但是不再預(yù)留信道。如果媒體不忙，則可以進(jìn)行發(fā)送處理，但不是馬上發(fā)送數(shù)據(jù)幀，而是由 CSMA/CA 分布算法，強(qiáng)制性地控制各種數(shù)據(jù)幀相應(yīng)的時(shí)間間隔（ IFS），只有在圖 的用戶數(shù)據(jù)的分段模式 重慶交通學(xué)院二 00 五屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 若有碰撞發(fā)生則將 CW 的值加倍，并重新計(jì)算出一個(gè)新的隨機(jī)退避時(shí)間進(jìn)行退避延時(shí)，若發(fā)生連續(xù)碰撞， CW 的值將以 2m 倍增加 (m 是發(fā)生連續(xù)碰撞的次數(shù) )，直到達(dá)到最大值 CWmax。如果在一定的時(shí)間內(nèi)，沒有返回 ACK，發(fā)送方使用上述指數(shù)退避算法重傳該幀。基本業(yè)務(wù)群內(nèi)能在非競爭期間工作的站點(diǎn)稱為 CFaware 站點(diǎn)。如果負(fù)載輕，接入點(diǎn)會(huì)縮短非競爭期，提供更多的時(shí)間給 DCF。點(diǎn)協(xié)調(diào)器可發(fā)送 CFEND 幀來立即終上非競爭期，這在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載輕或點(diǎn)協(xié)調(diào)器元業(yè)務(wù)在緩存器中待發(fā)送時(shí)很普遍 。點(diǎn)協(xié)調(diào)器在 ACK 幀之后等待 PIFS 時(shí)間，然后發(fā)送任何其它幀。 IEEE 訪問機(jī)制改進(jìn)方法 EDCF E 工作組正在制訂一個(gè) 標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充協(xié)議――― ， 的目標(biāo)是加 強(qiáng) 媒體訪問，提供區(qū)分服務(wù)。對(duì)DFS的研究也是本文的研究重點(diǎn)，下面將對(duì)它進(jìn)行詳細(xì)的介紹。當(dāng) CW 增大至某一門限值 CW2后，就讓 CW 等于 CW1(CW1CW2)，再次獲得相對(duì)較高的發(fā)送概率。直觀地看，如果兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的 取值分別為 1和 2，那么這兩個(gè)節(jié)點(diǎn) CW 的取值區(qū)間將彼此錯(cuò)開， 取值為 1的節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 CW 變化區(qū)間整體要小于取值為 2的節(jié)點(diǎn)的 CW 變化區(qū)間，前者可獲得更高的鏈路訪問概率，從而獲得更多的帶寬。應(yīng)根據(jù)對(duì)無線局域網(wǎng)的統(tǒng)計(jì)而選取，例如節(jié)點(diǎn)可以偵聽一段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)上傳送的數(shù)據(jù)幀的長度從而動(dòng)態(tài)計(jì)算這個(gè)值，也可以事先由其他專門的工具對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析并得出這個(gè)值， Scale因子可以設(shè)置為式 (3)中的 A的數(shù)值。每個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)到 AP。當(dāng)然整個(gè)系統(tǒng)還有一個(gè)主程序作為入口。 if(NAV!=0) NAV=NAV1。j=9。//幀是新發(fā) 送的還是重傳的 int frame_resend_num。 if(mac_time=DIFS) { if(wait_retrial_time0)//是否在等待發(fā)送 { wait_retrial_time=wait_retrial_time1。 論文 27 } else set_retrial_time(i)。 論文 26 發(fā)送數(shù)據(jù)： void MAC::send(int amp。 論文 25 struct frame { long frame_num。 if(mac[i].request_send_frame==1) { send_sta_num=send_sta_num+1。//０表示沖突，當(dāng) j 站點(diǎn)等待時(shí)間超過 ack 確認(rèn)時(shí)間時(shí)，j 站點(diǎn)根據(jù) send_result 做相應(yīng)處理 void SCHEDULE::debug(STA sta[], MAC mac[],int r_time) { ＳＴＡ Send_sta_num＝？ 發(fā)送處理 MAC =1 1 沖突處理 同步 調(diào)度 時(shí)間到？ 調(diào)度模塊 退出 重慶交通學(xué)院二 00 五屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 每個(gè)站點(diǎn)都有 STA 模塊和 MAC 模塊。 論文 20 第 5 章 DFS 接入機(jī)制仿真 本章根據(jù) DFS 協(xié)議設(shè)計(jì)仿真程序并介紹仿真的環(huán)境，對(duì)仿真程序進(jìn)行系統(tǒng)，對(duì)主要功能模塊給出實(shí)現(xiàn)代碼。如果本次發(fā)送了大于平均幀長的數(shù)據(jù)幀，那么下次發(fā)送時(shí)，根據(jù)式 (4)計(jì)算出 CW 的變化區(qū)間的上限和下限都將增大，從而使得在此區(qū)間上選取的 Cw 也變大，于是降低了發(fā)送的概率；如果分組長 度很短，那么由式 (4)計(jì)算得到的相應(yīng)的 Cw上下限將變小，從而提高了下次發(fā)送的概率。例如，設(shè)定 CW 的循環(huán)周期是 T 次，那么可以令 △ =int((CWi,max— CWi,min )／ T) 帶寬分配權(quán)值的實(shí)現(xiàn) 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)不同服務(wù)質(zhì)量 (QoS)的控制，算法給不同節(jié)點(diǎn)賦予不同的訪問權(quán)值，利用權(quán)值來控制節(jié)點(diǎn)訪問媒介時(shí)的帶寬分配的比重。基本思路是：讓節(jié)點(diǎn) 的競爭窗口在一個(gè)動(dòng)態(tài)范圍變化 (設(shè) CW∈ [CWmin ， CWmax ])，每當(dāng)節(jié)重慶交通學(xué)院二 00 五屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 但 EDCF 犧牲了低優(yōu)先級(jí)站點(diǎn)的傳輸。因此必須對(duì) 的 DCF 進(jìn)行改進(jìn)。如果點(diǎn)協(xié)調(diào)器未接收到已發(fā)送的數(shù)據(jù)幀的 ACK 信號(hào)，則等待一 PIFS 時(shí)間，然后繼續(xù)對(duì)輪詢表中的下一站發(fā)送 某站收到來自點(diǎn)協(xié)調(diào)器的輪詢信號(hào)時(shí)，可發(fā)送一幀至基本業(yè)務(wù)群內(nèi)的其它站。如果媒體在 PIFS 時(shí)間內(nèi)保持空閑，點(diǎn)協(xié)調(diào)器即發(fā)送一標(biāo)志幀來初始化非競爭期。標(biāo)志幀 由接入點(diǎn)傳送，主要功能之一是同步和定時(shí)。 PCF 依靠點(diǎn)協(xié)調(diào)器（ PC）來執(zhí)行輪詢，使被輪詢的站點(diǎn)不必競爭信道就可傳送數(shù)據(jù)。其它結(jié)點(diǎn)必須等待 DIFS 間隔和它們的后退時(shí)間。通常介質(zhì)在忙的時(shí)候，退避延時(shí)計(jì)數(shù)器將停止計(jì)時(shí)，并將當(dāng)前 值鎖定作為下一個(gè)退避的延時(shí)時(shí)間。 CSMA/CA 的基本機(jī)制如圖 35所示。這個(gè) ACK1 預(yù)留了下一次傳輸所用的時(shí)間。在位出錯(cuò)率相同的情況下，幀長度較短的話，幀的出錯(cuò)率會(huì)降低。兩個(gè)或更多的站點(diǎn)可以在同一時(shí)刻開始發(fā)送 RTS 或是其它數(shù)據(jù)分組。 在 DCF 功能中，各個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)必須在物理 /虛擬兩種載波監(jiān)聽結(jié)果都為零時(shí)才能獲得對(duì)無線介質(zhì)的訪問權(quán)，這就可以在很大程度上減少碰撞的機(jī)會(huì)，提高 傳輸效率，同時(shí)這種短幀交換的方法可以在很大程度上避免由于隱藏節(jié)點(diǎn)的存在造成的數(shù)據(jù)碰撞，尤其是在數(shù)據(jù)幀較長的時(shí)候，這種效果更為明顯。源節(jié)點(diǎn)接收到 CTS 后，經(jīng)過一個(gè) SIFS 間隔把 DATA 送出去。 圖 32 顯示了在源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行 RTS/CTS 控制幀交換的過程。在發(fā)送幀之前，如果有多個(gè) STA在監(jiān)聽信 道并且在同一時(shí)刻開始計(jì)數(shù) DIFS或者 EIFS，若此時(shí)若沒有退避機(jī)制，則當(dāng) DIFS或 EIFS結(jié)束后，多個(gè) STA將同時(shí)使用信道，重慶交通學(xué)院二 00 五屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 幀間間隙 (IFS) 幀與幀之間的時(shí)間間隙被稱作幀間間隙 (IFS)。點(diǎn)協(xié)調(diào)功能 PCF 建立在 DCF 基礎(chǔ)上，工作于非競爭期。而且，藍(lán)牙被設(shè)置成低功耗、短距離，低帶寬的應(yīng)用，嚴(yán)格來講，不算是真正的 局域網(wǎng)技術(shù)。 標(biāo)準(zhǔn)完成于 2021 年，它是所有 IEEE 802 系列 LAN(包括無線 LAN)的整體安全體系架構(gòu)，包括認(rèn)證 (EAP 和 Radius)和密鑰管理功能。由于在 RF 傳輸網(wǎng)絡(luò)中沖突檢測比較困難，所以該協(xié)議用避免沖突檢測代替在 協(xié)議使用的沖突檢測，使用信道空閑評(píng)估 (CCA)算法來決定信道是否空閑，通過測試天線口能量和決定接收信號(hào)強(qiáng)度 RSSI 來完成。但是， 芯片價(jià)格昂貴、空中接力不好、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接很不經(jīng)濟(jì)。根據(jù)不同的物理層標(biāo)準(zhǔn)，無線局域網(wǎng)設(shè)備通常被歸為不同的類別，如常說的 無線局域網(wǎng)設(shè)備、 無線局域網(wǎng)設(shè)備等。這些標(biāo)準(zhǔn)定義了無線通訊的物理層（ physical/PHY layer）以及媒介存取控制層（ Media Access Control/MAC layer）。 與有線局域網(wǎng)相比較，無線局域網(wǎng)具有開發(fā)運(yùn)營成本低 、時(shí)間短，投資回報(bào)快，易擴(kuò)展，受自然環(huán)境、地形及災(zāi)害影響小，組網(wǎng)靈活快捷等優(yōu)點(diǎn)。再利用仿真程序?qū)?DFS 協(xié)議的性能進(jìn)行比較詳盡的分析和研究。 Distributed Fair Scheduling算法就是通過修改 DCF 功能，按照一定規(guī)則來動(dòng)態(tài)改變 CW 的值，使得節(jié)點(diǎn)訪問媒介的概率能夠按照一定預(yù)定的權(quán)值分散開來，從而獲得 WLAN 中的公平隊(duì)列調(diào)度的性能。目前，無線局域網(wǎng)已經(jīng)被廣大用戶作為一般目的的網(wǎng)絡(luò)連接來使用，很多場所都配置了 WLAN，例如：大學(xué)校園、公司等。因此，需要一種隊(duì)列調(diào)度算法來保證所有節(jié)點(diǎn)訪問 無線鏈路資源的公平性。重慶交通學(xué)院二 00 五屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） WLAN 目前的主要應(yīng)用是作為用戶接入網(wǎng)絡(luò)，采用 媒體訪問控制 (MAC)協(xié)議，所有接入 WLAN 的節(jié)點(diǎn)競爭使用同一個(gè)局域網(wǎng)無線鏈路資源。無線局域網(wǎng)不僅可以實(shí)現(xiàn)許多新的應(yīng)用，還可以克服線纜限制引起的不便性，解決某些特殊區(qū)域無法布線的問題。 Backofr 時(shí)間是在 (0，CW)這個(gè)區(qū)間均勻分布的，所以，如果 CW 較大，則節(jié)點(diǎn)隨機(jī)選取得 backof 時(shí)間就可能比較長，就會(huì)獲得比較低的訪問媒介的概率；相反，如果 CW 值較小，則 backof 可能選取得較小，這樣就可以獲得比較高的訪問媒介的概率。首先全面掌握并理解 DFS 協(xié)議，然后根據(jù)自己的理解做出仿真程序。 WLAN 執(zhí)行像文件傳輸、外設(shè)共享、 Web 瀏覽、電子郵件和數(shù)據(jù)庫訪問等傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信功能。 無線局域網(wǎng)的主要標(biāo)準(zhǔn) 為了讓 WLAN 技術(shù)能夠被廣為接受和使用，必須要建立一種統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以確保各廠商生產(chǎn)的設(shè)備都能具有兼容性與穩(wěn)定性。在 系列標(biāo)準(zhǔn)中，涉及物理層的主要有 4 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)： 、 、 、 。而且，對(duì)數(shù)據(jù)加密方面，采用了更為嚴(yán)密的算法。 在 MAC(媒體接入控制 )層， 、 、 、 這四種標(biāo)準(zhǔn)在媒體訪問控制 (MAC)層均采用的是 載波偵聽多路訪問／避免沖突 CSMA/CA(CA： Collision Avoidance，沖突避免 )，這有別于傳 統(tǒng) 以 太 網(wǎng) 上 的 CSMA/CD(CD:Collision Detection ， 沖 突 檢 測 ) ， CSMA/CA 相關(guān)內(nèi)容在 標(biāo)準(zhǔn)中定義， 、 直接沿用。 談到 標(biāo)準(zhǔn)，就不能不提到 標(biāo)準(zhǔn)。但是，藍(lán)牙主要是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的短距離無線發(fā)送技術(shù)，本質(zhì)上要么是 RF，要么是紅外線。其中分布協(xié)調(diào)功能 DCF是數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕痉绞剑苯游挥谖锢韺又?, 作用于媒體競爭期（ CP），所有站點(diǎn)均支持 DCF, 其核心是 CSMA/CA 技術(shù)。 ，該域定義了信道將要被占用的時(shí)間， NAV的值就是通過適當(dāng)算法從這些幀里獲取的 。 退避程序 在媒體由忙變?yōu)殚e的瞬間是沖突的高發(fā)生點(diǎn)，這是因?yàn)槎鄠€(gè) STA可能已經(jīng)在等待媒體變?yōu)榭捎?。? 參數(shù)配置中，若使用 RTS/CTS 協(xié)議，同時(shí)設(shè)置傳送上限字節(jié)數(shù) —— 一旦待傳送的數(shù)據(jù)大于此上限值時(shí)，即啟 動(dòng) RTS/CTS 握手協(xié)議：首先， A 向 B 發(fā)送 RTS 信號(hào)，表明 A 要向 B 發(fā)送若干數(shù)據(jù)， B 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，其余基站暫時(shí)“按兵不動(dòng)”，然后， A 向 B 發(fā)送數(shù)據(jù)，最后， B 接收完數(shù)據(jù)后，即向所有基站廣播 ACK 確認(rèn)幀，這樣，所有基站又重新可以平等偵聽、競爭信道了。 CTS 幀的頭部也包含 Duration 字段，所有接到這個(gè) CTS 的節(jié)點(diǎn)必須再次調(diào)整它們的 NAV。也就是說，這個(gè)機(jī)制通過為數(shù)據(jù)發(fā)送節(jié)點(diǎn)預(yù)留信道來避免碰撞的發(fā)生，從而提高傳輸性能。 在使用 RTS 和 CTS 來避免隱藏終端和暴露終端問題的情況下 ，沖突只可能發(fā)生在開始發(fā)送 RTS 的時(shí)候。那么，在幀長度相同的情況下，無線鏈路出現(xiàn)錯(cuò)幀的可能性比有線鏈路要高的多。 然后， frag1 的接收方在 SIFS 間隔后，直接用 ACK1 應(yīng)答。一方面，載波偵聽 查看介質(zhì)是否空閑；另一方面，避免沖撞 通過隨機(jī)的時(shí)間等待，使信號(hào)沖突發(fā)生的概率減到最小，當(dāng)介質(zhì)被偵聽到空閑時(shí)，優(yōu)先發(fā)送。 退避時(shí)間 =INT[CW Random( )] Slot Time CW 是競爭窗口寬度，是介于 CWwin 與 CWmax 之間的整數(shù) Random()是隨機(jī)函數(shù)，它產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)在 [0,1]中均勻分布 SlotTime 是由系統(tǒng)決定的基本延時(shí)單位。接收方在等待 SIFS 間隔后訪問介質(zhì)，那么，沒有其它結(jié)點(diǎn)可以在同一時(shí)刻訪問介質(zhì)并導(dǎo)致沖突。 PCF 支持實(shí)時(shí)性強(qiáng)的業(yè)務(wù)，提供一定的 QoS 保證。非競爭期重復(fù)間隔由標(biāo)志幀 (B)初始化。一般在非競爭期開始時(shí)，點(diǎn)協(xié)調(diào)器偵聽媒體。站點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)調(diào)器的幀傳送與此類似。而 分布式協(xié)調(diào)功能 (DCF)僅支持非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它的出現(xiàn)彌補(bǔ)了 DCF 不區(qū)分接入類型的缺點(diǎn)，為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)提供了較高的優(yōu)先來保證它傳輸。本文提出的 DFS算法