【正文】 能曲線。 RTS/CTS機制作用？ RTS/CTS機制相比 ， 每發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀都需要附加發(fā)送兩個控制幀 ， 并多等待 T_add間隔的時間 ， 如下式所示 。 RTS/CTS機制作用？ 源 節(jié) 點目 的 節(jié) 點其 它 節(jié) 點R T SC T SD A T AA C KN A V ( R T S )N A V ( C T S )S I F S S I F S S I F S D I F S媒 體 接 入 延 遲信 道 接 入退 避 發(fā)送節(jié)點設(shè)備 MAC層的數(shù)據(jù)負載在成功地接入到無線信道的過程中，需要將該負載內(nèi)容封裝上 MAC包頭和 PHY包頭，并且要避免沖突以順利接入無線信道。如果退避計時器的時間減小到零時，就開始發(fā)送整個數(shù)據(jù)幀。 網(wǎng)絡(luò)分配向量 信道從忙態(tài)變?yōu)榭臻e時，任何一個站要發(fā)送數(shù)據(jù)幀時，不僅都必須等待一個 DIFS 的間隔，而且還要在爭用窗口 CW內(nèi)隨機選擇一個時隙或者計算隨機退避時間以便再次重新試圖接入到信道。 若源站在規(guī)定時間內(nèi)沒有收到確認幀 ACK（由重傳計時器控制這段時間），就必須重傳此幀，直到收到確認為止，或者經(jīng)過若干次的重傳失敗后放棄發(fā)送。 欲發(fā)送數(shù)據(jù)的站先檢測信道。這樣就減少了發(fā)生碰撞的機會。 的 MAC 層 MAC 層 無爭用服務(wù)（選用） 爭用服務(wù) （必須實現(xiàn)） 分布協(xié)調(diào)功能 DCF (Distributed Coordination Function) (CSMA/CA) 點協(xié)調(diào)功能 PCF (Point Coordination Function) 物理層 MAC 層通過協(xié)調(diào)功能來確定在基本服務(wù)集 BSS 中 的移動站在什么時間能發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。 其實 B 向 A 發(fā)送數(shù)據(jù)并不影響 C 向 D 發(fā)送數(shù)據(jù) 這就是 暴露站問題 (exposed station problem) A D C B ？ B 的作用范圍 C 的作用范圍 暴露終端就是在發(fā)送節(jié)點覆蓋范圍以內(nèi)而在接收節(jié)點的覆蓋范圍外的節(jié)點。 即使我們能夠?qū)崿F(xiàn)碰撞檢測的功能，并且當我們在發(fā)送數(shù)據(jù)時檢測到信道是空閑的，在接收端仍然有可能發(fā)生碰撞。 以太網(wǎng)的性能 隨著網(wǎng)絡(luò)利用率的增加，特別是如果有許多站點爭用時 ,可能出現(xiàn)過載情況。每個比特是以 10 MHz (快速以太網(wǎng)為 100 MHz）的時鐘頻率進行曼徹斯特編碼后發(fā)送的。 n為 ? 0, 1, 2, ..., 2k 1 ? 中的一個隨機數(shù)； (3) 當再發(fā)送幀時若又發(fā)生沖突，則 k= k + 1, 但若 k 加到10后便不再增加 , 仍維持 k=10, 即 k = min[ 重發(fā)次數(shù)， 10 ], 轉(zhuǎn) (2) ； (4) 設(shè)置一個最大重發(fā)次數(shù) 16，超過該次數(shù)，則不再重傳，并報告出錯。如果兩個或多個站點同時發(fā)送數(shù)據(jù)，就會產(chǎn)生沖突。當聽到信道空閑時，以概率 p發(fā)送數(shù)據(jù)。 問題： 如何選擇 p的有效值？ p堅持 CSMA 問題： 如何選擇 p的有效值？ 設(shè)任一時刻平均有 N個站有數(shù)據(jù)等待發(fā)送，則一旦當前的數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，在下一個時間片里平均有 Np個站發(fā)送數(shù)據(jù)。收不到確認 (因沖突 )就重傳。 將信道時間分為等長的時間長度 ,每個長度正好等于一個幀的傳輸時間（又稱“時隙”或“分槽“ Slot）。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 計算機與通信工程學院 李娜娜 第 4章 ZigBee MAC層原理 ? MAC層 ? 超幀結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)傳輸模式 ? 幀結(jié)構(gòu) ? 數(shù)據(jù)傳輸?shù)聂敯粜? ? CSMACA ? CCA MAC層 MAC層負責處理所有的物理無線信道訪問，并產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)信號、同步信號；支持 PAN連接和分離，提供兩個對等 MAC實體之間可靠的鏈路。 純 ALOHA沖突重發(fā) 基本思想： 將時間分成時間片 (即時隙 T0， slot)，每個時間片可以用來發(fā)送一個幀；用戶有數(shù)據(jù)要發(fā)送時，必須等到下一個時間片開始才能發(fā)送。 站點在傳輸后將等待一定時間（往返時間加上確認幀爭用時間）以接收確認幀。 非堅持 CSMA 非堅持 CSMA 當一個站要發(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 以概率 p發(fā)送數(shù)據(jù) ，以概率1p延遲至下一個時間片； (2) 若信道忙則繼續(xù) 堅持監(jiān)聽 ，直至下一個時間片； (3) 至下一個時間片后重復步驟 (1)。（沖突較大） P堅持 監(jiān)聽到信道忙時仍然堅持聽下去，直到空閑為止。因為有可能兩個或多個站點都同時檢測到網(wǎng)絡(luò)空閑然后幾乎在同一時刻開始傳輸數(shù)據(jù)。 算法規(guī)則如下： (1) 當?shù)谝淮伟l(fā)生沖突時，設(shè)置沖突計數(shù) k=1； (2) 退避等待一個隨機時間，取值為 n 個時間片 。 CSMA/CD 小結(jié) 沖突檢測方法： “監(jiān)聽”可以通過監(jiān)測電纜上是否有電流（每個比特大致為 18～ 20 毫安）來實現(xiàn)。 實際上，一條共享 10 Mbps 以太網(wǎng)絡(luò)通常只能提供 2～ 4 Mbps的吞吐量給所連接的各個站點。這里主要有兩個原因： CSMA/CD 協(xié)議要求一個站點在發(fā)送本站數(shù)據(jù)的同時，還必須不間斷地檢測信道，但在無線局域網(wǎng)的設(shè)備中要實現(xiàn)這種功能就花費過大。 C 檢測到媒體上有信號，于是就不敢向 D 發(fā)送數(shù)據(jù)。而在使用 CSMA/CA 的同時，還增加使用 停止等待協(xié)議 。 到媒體，則媒體變?yōu)槊B(tài)因而低優(yōu)先級幀就只能再推遲發(fā)送了。 DIFS 的長度比 PIFS 再增加一個時隙長度。 目的站若正確收到此幀，則經(jīng)過時間間隔 SIFS 后，向源站發(fā)送確認幀 ACK。 NAV 指出了必須經(jīng)過多少時間才能完成數(shù)據(jù)幀的這次傳輸，才能使信道轉(zhuǎn)入到空閑狀態(tài)。 若檢測到信道忙，就凍結(jié)退避計時器的剩余時間，重新等待信道變?yōu)榭臻e并再經(jīng)過時間 DIFS 后，從剩余時間開始繼續(xù)倒計時。 本文從信道利用效率的角度對無線局域網(wǎng)的RTS/CTS機制進行性能仿真研究 ， 并揭示出該機制對于無線網(wǎng)絡(luò)的整體性能起正面與負面影響作用的本質(zhì)原因 。 ，采用 RTS/CTS機制，通過帶寬預留機制，便可以減少碰撞發(fā)生的概率，即使發(fā)生碰撞，也只是相對較短的控制包會發(fā)生碰撞，避免了較長數(shù)據(jù)包發(fā)生碰撞，提高了沖突避免效率。 此時 ，RTS/CTS機制對于網(wǎng)絡(luò)性能便表現(xiàn)出負面作用 。 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=128字節(jié)） 圖 4媒體接入時延性能（ P=128字節(jié)） 圖 6和圖 7是當發(fā)送的數(shù)據(jù)包大小 P為 128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能曲