【正文】 發(fā)送數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)生碰撞。此時，網(wǎng)絡(luò)的吞吐量將急劇下降，信道容量的大部分被 CSMA/CD算法耗費掉，只有極小部分用于傳送有用的數(shù)據(jù)。每個正在發(fā)送數(shù)據(jù)的站點都繼續(xù)監(jiān)聽自己的發(fā)送過程。 檢測到?jīng)_突后， 退避 等待的隨機時間＝ ？ n的范圍是 0至 1023（ K=10時）。 ? 當(dāng)一個傳輸結(jié)點識別出一個沖突，它就發(fā)送一個擁塞信號，這個信號使得沖突的時間足夠長，讓其他的結(jié)點都有能發(fā)現(xiàn)。 (p=1時，即為 1堅持） p堅持的主要問題是如何確定一個合適的 p 值。 若 p 過大，使 Np 1，表明有多個站試圖發(fā)送，沖突不可避免，所以應(yīng)使 Np 1 ； 若 p 過小，信道利用率會大大降低。 最大吞吐率遠遠超過純 ALOHA和時隙 ALOHA CSMA protocol 即所謂“先聽后說”。 2. 時隙 ALOHA 系統(tǒng) (Slotted ALOHA，或 SALOHA) 時隙 ALOHA 工作原理 每一個幀在到達后，一般都要在緩沖區(qū)中等待一段時間 (該時間小于 T0), 然后在下一時間片開始時才能發(fā)送出去。 IEEE Std ： Wireless Medium AccessControl (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for LowRate WirelessPersonal Area Networks (LRWPANs)。 1. 純 ALOHA (Pure ALOHA) 純 ALOHA方式中，數(shù)據(jù)可在任意時刻發(fā)送。 如果多個站點同時發(fā)送，就會產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致信息混淆，傳輸失敗。 1堅持 CSMA 1堅持 CSMA 當(dāng)一個站要發(fā)送數(shù)據(jù)時，執(zhí)行如下步驟： (1)監(jiān)聽信道，若信道空閑就發(fā)送； (2)若信道忙則 放棄 (不堅持 )監(jiān)聽，隨機等待一段 時間，重復(fù)步驟（ 1）； 優(yōu)點：采用隨機的重發(fā)延遲時間可減少沖突可能性； 缺點：即使有幾個站有數(shù)據(jù)要傳送，信道仍然可能處 于空閑狀態(tài)，信道利用率較低。如有沖突，等待一隨機時間后再監(jiān)聽。 CSMA/CD的工作原理如下： ? 在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時，站點繼續(xù)監(jiān)聽網(wǎng)絡(luò)確信沒有其他站點在同時傳輸數(shù)據(jù)。 等待的隨機時間，用 截斷的 二進制指數(shù)退避算法 。 1堅持 CSMA, 再加上 CD (沖突檢測 )。 如果有兩個或更多個站點要同時發(fā)送，線路利用率和吞吐率就會下降 —— 部分帶寬被沖突和退避延遲消耗了。 以太網(wǎng)的性能 5. 局域網(wǎng)的 MAC 層協(xié)議 CSMA/CA 無線局域網(wǎng)卻不能簡單地搬用 CSMA/CD 協(xié)議。 無線局域網(wǎng)的特殊問題 B 向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)，而 C 又想和 D 通信。 就使用 CSMA/CA 協(xié)議。高優(yōu)先級幀需要等待的時間較短，因此可優(yōu)先獲得發(fā)送權(quán)。 三種幀間間隔 時間 SIFS PIFS DIFS 媒體空閑 發(fā)送第 1 幀 SIFS PIFS 時間 NAV（媒體忙） DIFS 爭用窗口 發(fā)送下一 幀 推遲接入 等待重試時間 有幀要發(fā)送 源站 時間 目的站 ACK SIFS 其他站 有幀要發(fā)送 DIFS，即分布協(xié)調(diào)功能幀間間隔（最長的 IFS），在 DCF 方式中用來發(fā)送數(shù)據(jù)幀和管理幀。 為什么信道空閑還要再等待 源站發(fā)送了自己的數(shù)據(jù)幀。 虛擬載波監(jiān)聽的效果 當(dāng)一個站檢測到正在信道中傳送的 MAC 幀首部的“持續(xù)時間”字段時，就調(diào)整自己的 網(wǎng)絡(luò)分配向量 NAV (Network Allocation Vector)。 若檢測到信道空閑，退避計時器就繼續(xù)倒計時。 RTS 和 CTS 幀以及數(shù)據(jù)幀和 ACK 幀的傳輸 時間關(guān)系 時間 DIFS RTS SIFS 時間 NAV（ RTS） DIFS 爭用窗口 推遲接入 源站 時間 目的站 ACK 其他站 CTS SIFS SIFS 數(shù)據(jù) NAV（ CTS） NAV（數(shù)據(jù)） DCF的交替 作業(yè) —— 通過舉例分析 RTS/CTS怎么解決了無線網(wǎng)絡(luò)傳輸中的隱終端和暴露重擔(dān)問題？ RTS/CTS機制對網(wǎng)絡(luò)性能的影響？ 正面？ 負面？ RTS/CTS機制作用？ 文章：無線網(wǎng)絡(luò) MAC機制中 RTS/CTS機制的研究 —— 李娜娜 許多學(xué)者對 CSMA/CA的性能進行了研究 ， 但是卻沒有從信道利用效率的角度來考慮 RTS/CTS機制對網(wǎng)絡(luò)性能的影響 。 RTS/CTS機制作用？ 1?1?2?2?3?3?1? ?幀 有 用 數(shù) 據(jù) 傳 輸 時 間幀 總 的 傳 輸 時 間2?信 道 不 發(fā) 生 沖 突 時 間＝傳 輸 時 間3?每 幀 數(shù) 據(jù) 傳 輸 時 間＝每 幀 傳 輸 平 均 所 占 用 信 道 的 時 間 無線信道的利用率可用下式來表示： RTS/CTS機制作用？ 1 2 3? ? ? ?? ? ? RTS/CTS機制作用？ ，成幀效率完全取決于協(xié)議的 MAC包頭和 PHY包頭的大小， RTS/CTS機制對并不會產(chǎn)生任何影響。 并且 ， 隨著 T_add時間的積累作用 ， 數(shù)據(jù)包的時延很可能沒有得到改善 ， 甚至?xí)M一步惡化 。但是獲得吞吐量性能改善付出的代價是要發(fā)送附加的控制幀 RTS幀和 CTS幀。 作業(yè) 分析： ZigBee網(wǎng)絡(luò) MAC層為何沒有采用 RTS/CTS機制來避免隱終端和暴露終端問題？ 。 發(fā)送的數(shù)據(jù)包大小 P為 128字節(jié) 圖 3 網(wǎng)絡(luò)吞吐量性能（ P=512字節(jié)） 圖 4媒體接入時延性能（ P=512字節(jié)） 可見，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負載較小時，隨著網(wǎng)絡(luò)負載的增大，網(wǎng)絡(luò)的吞吐量不斷增加，但其增速明顯低于圖 1中同等負載下網(wǎng)絡(luò)的吞吐量的增速。 發(fā)送的數(shù)據(jù)包大小 P為 512字節(jié) 圖 1 網(wǎng)絡(luò)吞吐量性能（ P=512字節(jié)） 圖 2媒體接入時延性能（ P=512字節(jié)） 圖 1和圖 2是當(dāng)發(fā)送的數(shù)據(jù)包大小 P為 512字節(jié)時，隨著網(wǎng)絡(luò)負載不斷變化得到的網(wǎng)絡(luò)吞吐量性能和媒體接入時延性