【文章內(nèi)容簡介】 送報文的長度。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 72 任何移動主機 (A)在發(fā)送報文前先發(fā)一個 RTS，接收主機 (B)如果同意接收，則送回一個 CTS，見圖 427。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 73 A收到 CTS后就可發(fā)送數(shù)據(jù)幀，同時啟動一個定時器。 B正確地收到數(shù)據(jù)幀后發(fā)一個確認幀 ACK， A收到 ACK，則此次發(fā)送即告結(jié)束。如果 A在定時器時間內(nèi)沒有收到確認，則重新開始前面的過程。 這個方法的基本思想是：在通信之前發(fā)送方和接收方之間互發(fā)短幀 (RTS和 CTS)，發(fā)送和接收方周圍的站點就會監(jiān)測到這些短幀，從而不會在即將到來的數(shù)據(jù)幀期間發(fā)送自己的幀。 檢測到 RTS幀的任何其它站點均向 A關(guān)閉，并且保持足夠長的時間不發(fā)幀，使 A可以無沖突地收到數(shù)據(jù)幀。所有檢測到 CTS幀的站點均向 B關(guān)閉，并在后繼數(shù)據(jù)到來期間保持沉默。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 74 下面結(jié)合圖 412與圖 427解釋使用 RTS和 CTS后為什么能解決隱藏站點和暴露站點問題。 暴露站點問題的解決： 在圖 412(a)中， C位于 A的范圍之內(nèi)，但在B的范圍之外，在 A發(fā)數(shù)據(jù)時存在暴露站點問題。 現(xiàn)在 C收到 A發(fā)出的 RTS，知道 A將向 B發(fā)數(shù)據(jù)， C在內(nèi)部發(fā)一個 NAV(Network Allocation Vector)信號，阻止本站向 A發(fā)數(shù)據(jù)幀。同時 C只要不和 CTS產(chǎn)生干擾，就可以隨意地在 A發(fā)送數(shù)據(jù)幀時向除 A以外的其它站點發(fā)送自己的幀。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 75 圖 412(a) 2022/1/4 上海交通大學計算機系 76 隱藏站點問題的解決： 圖 412(b)中， D位于 B的范圍之內(nèi)，而在 A的范圍之外，在 A發(fā)數(shù)據(jù)時存在隱藏站點問題。這種情況下， D聽不到 A發(fā)出的 RTS，但是卻能聽到 CTS，此時 D在內(nèi)部產(chǎn)生 NAV信號，告訴它不能向 B發(fā)數(shù)據(jù)幀，直到 A向 B發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束為止。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 77 2022/1/4 上海交通大學計算機系 78 在無線網(wǎng)中如果產(chǎn)生沖突，要等到傳輸層發(fā)現(xiàn)已經(jīng)太遲，在 MACAW方案中，由數(shù)據(jù)鏈路層發(fā) ACK。 另外又加入載波偵聽，當有其它站點發(fā) RTS時，自己就不發(fā) RTS。 —等算法，發(fā)送站只有收到對前一幀的確認后才發(fā)下一幀。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 79 ③ 通過幀分段降低出錯率 無線網(wǎng)存在的一個嚴重問題是它的噪聲干擾遠大于有線網(wǎng)，因而通信不可靠，出錯率高。 設(shè) 1位的出錯概率為 p，每幀有 n位，則正確接收 1幀的概率為 (1 – p)n，隨著幀長度的增加，其正確接收的概率減小。對于一個標準的最大長度以太網(wǎng)幀 (12,144bits)來說，當 p = 106 時，有超過 1%的幀出錯。 在 ，采用發(fā)短幀的方法來解決這個問題。 將長幀的發(fā)送轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮處陌l(fā)送，稱為 fragment burst。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 80 2022/1/4 上海交通大學計算機系 81 ④ 幀間間隔 InterFrame Spacing 當 PCF與 DCF模式在同一個蜂窩中共存時，為了保證工作的平穩(wěn)和公平運行，這是一組等價于優(yōu)先級策略的時延。它們是： ? SIFS ? PIFS ? DIFS ? EIFS 2022/1/4 上海交通大學計算機系 82 2022/1/4 上海交通大學計算機系 83 ? SIFS Short InterFrame Spacing 最短的 IFS。接收站在收到 RTS或數(shù)據(jù)幀后等待 SIFS時間分別發(fā)回 CTS或ACK。在 fragment bust傳輸時，發(fā)送站每收到 1個 ACK后間隔 SIFS再發(fā)下一個短幀。 SIFS取值與物理層有關(guān)， DSSS為10?s， FHSS為 28 ?s ， IR為 7 ?s。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 84 ? PIFS PCF InterFrame Spacing 在 PCF模式中基站發(fā)送 beacon frame (該幀包含系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)如站跳順序、 dwell time、時鐘同步等，定時發(fā)送 )或輪詢幀的時間間隔。 某個站收到詢問幀就可以發(fā)送數(shù)據(jù)。 其值與物理層有關(guān)。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 85 ? DIFS DCF InterFrame Spacing DCF模式下，一個新的站點開始傳輸所用的時間間隔。如果發(fā)生沖突，則應(yīng)用二進制指數(shù)后退算法解決。 ? EIFS Extended InterFrame Spacing 某個站收到一個錯誤的或無法識別的幀進行處理的時間，并等待該段時間，以免影響兩站之間的正常通信。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 86 (4) 幀結(jié)構(gòu) MAC幀： ?數(shù)據(jù)幀 ?控制幀 ?管理幀 各類幀格式有所不同 2022/1/4 上海交通大學計算機系 87 2022/1/4 上海交通大學計算機系 88 ? 幀控制域 (Frame control) ? 協(xié)議版本 (Version) 允許在同一個蜂窩內(nèi)同時運行兩個版本的協(xié)議。 ? 類型 (Type) 數(shù)據(jù) (10)、控制 (01)或管理 (00)類型。 ? 子類型 (subtype) 三種類型中的一些特定要求。例如在控制類型幀中就包含了 RTS、 CTS和 ACK等子類型。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 89 ? 去分布式系統(tǒng) (ToDS) ? 來自分布式系統(tǒng) (FromDS) 將幀轉(zhuǎn)發(fā)到 DS或接收來自 DS的幀。 DS是指連接不同蜂窩的主干網(wǎng)，如 Ether。 ? 多段 (MF) 表示后面跟隨多個段。 ? 重試 (Retry) 表示該幀是一個重傳幀。 ? 電源管理 基站將接收站置成睡眠狀態(tài)或從睡眠狀態(tài)被喚醒。節(jié)約電池消耗是移動設(shè)備必須關(guān)注的重要問題。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 90 ? 有線等效保密 (W) 表示該幀已采用 WEP算法加密。 WEP (Wired Equivalent Privacy)采用RC4算法。這是一種流加密方式，就是將一個短密鑰擴展成一個無窮偽隨機密鑰流，發(fā)送端將密鑰流和明文進行異或運算，生成加密后的密文。 ? 順序 (O) 通知接收站嚴格地按順序處理所收到的連續(xù)的幀。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 91 ? 持續(xù)時間 (Duration) 數(shù)據(jù)幀、確認幀和 NAV占用信道的時間。 ? 地址 1 (Address 1) 接收端地址。如果 ToDS置 “ 1”，則指 DS的接入點地址，如果 ToDS置 “ 0”，則是接收站點地址。 ? 地址 2 (Address 2) 發(fā)送端地址。如果 FromDS置 “ 1”，則指 DS的接入點地址，如果 FromDS置 “ 0”，則是接收站點地址。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 92 ? 地址 3 (Address 3) 發(fā)送基站地址。用于蜂窩間的通信。 ? 地址 4 (Address 4) 接收基站地址。用于蜂窩間的通信。 ? 序列 (Seq.) 幀和段的順序號。其中 12位用于幀序號，4位用于幀內(nèi)的分段號。 ? 數(shù)據(jù)域 (Data) 長度可變，最長可達 2312字節(jié)。 ? 校驗域 (Checksum) 2022/1/4 上海交通大學計算機系 93 (5) 服務(wù) 9項服務(wù)。其中 5項為分布服務(wù)，用于管理蜂窩成員以及不同蜂窩成員之間的交互工作。另外 4項為站點安全可靠服務(wù)，用于單個蜂窩內(nèi)的工作。 1) 分布服務(wù) (Distribution servive) ① 關(guān)聯(lián) (association) 移動主機將自身與基站相連接。在請求連接時向基站報告自已的身份及需求，如數(shù)據(jù)傳輸速率，需要的 PCF服務(wù)，能源管理等。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 94 ② 退出關(guān)聯(lián) (Disassociation) 移動站或基站撤消它們之間的連接 。 ③ 重新關(guān)聯(lián) (Reassociation) 移動站在不同的蜂窩之間移動時改變所連接的基站，并且在移動過程中不應(yīng)丟失數(shù)據(jù)。 ④ 分發(fā) (Distribution) 用于如何將幀送往基站。如果在基站的信號范圍之內(nèi)，則可直接送給基站。反之，將借助有線網(wǎng)發(fā)給基站。 ⑤ 整合 (Integration) 用于 址和報文格式轉(zhuǎn)換。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 95 2) 站點服務(wù) ① 認證 (Authentication) 為提高通信的安全性，該項服務(wù)提供身份認證。在移動站已與基站關(guān)聯(lián)進入所屬蜂窩后，基站向移動站發(fā)出一個特殊的查詢幀，通過核對分配給移動站的密鑰 (或 password)來確認該站的合法性，并最終同意該站在蜂窩注冊。 ② 撤消認證 (Deauthentication) 當已認證的移動站要離開網(wǎng)絡(luò)時需撤消認證，并不再被允許使用原網(wǎng)絡(luò)。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 96 ③ 保密 (Privacy) 處理信息的加密與解密。采用 RC4加密算法。 ④ 數(shù)據(jù)的遞交 (Data delivery) ，當需經(jīng)過Ether通信時， Ether也不提供可靠性保證，所以必須由高層協(xié)議來負責檢查和校正差錯，以保證最終遞交的正確性。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 97 四、寬帶無線接入 — 2022/1/4 上海交通大學計算機系 98 ? IEEE “ last mile”(國內(nèi)稱 “ 最后 1公里 ” )的無線寬帶接入解決方案， 2022年 4月 8日公布。 ? 正式名稱是 “ Air interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems”， 或稱為 “ Wireless Metropolitan Area Network”、 “ wireless local loop”。 ? IEEE 10～ 66 GHz。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 99 另外二種無線接入方式： ? LMDS(Local Multipoint Distribution Service) 工作在 24G～ 38GHz頻譜，利用高容量點對多點微波傳輸。幾乎可以提供任何種類的業(yè)務(wù)。速率從 64kbps到 2Mbps，最高達 155Mbps。被稱為 “ 無線光纖 ” 。 ? MMDS(Multichannel Multipoint Distribution Service) 工作在 ～ ，可為用戶提供點對點、點對多點服務(wù)，還支持用戶終端業(yè)務(wù)、GSM短消息、 GPRS電信業(yè)務(wù)。常被稱為 WDSL。 2022/1/4 上海交通大學計算機系 100 2022/1/4 上海交通大學計算機系 101 1. Comparison of with 標準，而 局域網(wǎng)標準。 由于環(huán)境和需要解決的問題不同，兩個標準有根本的