IEEE802.11的RTSCTS机制分析.docx

IEEE 802.11的RTS/CTS机制分析 IEEE 802.11的RTS/CTS机制分析 姓名：江明杰 学号：2012019120008 指导老师：韦云凯 摘要 RTS/CTS协议(Request To Send/Clear To Send)即请求发送/清除发送协议，是被802.11无线网络协议采用的一种用来减少由隐藏节点问题所造成的冲突的机制。相当于一种握手协议，主要用来解决隐藏终端问题。本文主要讲述RTS/CTS引入的作用；有无RTS和CTS的比较；以及其局限性分析。 关键词 RTS/CTS 隐藏终端 Abstract the RTS/CTS protocol (Request To Send/Clear To Send) is a request to send / clear to send protocol, is a device used to reduce conflict caused by the hidden node problem mechanisms are 802.11 wireless network protocol uses. The equivalent of a handshake protocol, mainly used to solve the hidden terminal problem in quot; quot. This paper mainly tells the RTS/CTS into action; there is no comparison of RTS and CTS; and its limitation analysis. Keywords RTS/CTS hidden terminal 0 引言 目前,无线网络已经得到了广泛应用.但是,同有线通信信道相比,无线信道条件恶劣,更容易出现丢包、碰撞、重传等现象,尤其是其中的任何传输都要依赖于共享的、开放的无线媒质,使得无线网络付出更多的带宽损耗,减少了网络的吞吐量.因此,无线网络中MAC协议的性能对网络整体性能起着尤为重要的作用.IEEE 802. 11b标准[1]定义了可选的RTS /CTS(request-to-send /clear-to-send)机制,通过联合虚拟载波侦听和物理载波侦听,MAC协议实现了带有冲突避免的载波侦听多路复用(CSMA /CA)的接入方法。 本文主要介绍RTS/CTS引入的作用；有无RTS和CTS的比较；以及其局限性分析。 1 RTS/CTS机制的基本原理 发射站点与接收站点以最快时间间隔快速的交替发射短促的RTS帧和CTS帧，这样做可以在第一时间通告双方覆盖范围内的所有无线站点：信道即将占用，请勿打扰。RTS/CTS机制中采用抢先发送短促帧，可以显著降低冲突概率。RTS/CTS交互机制是802.11标准规定的选项。 2 RTS/CTS 与隐藏终端 首先介绍一下隐藏节点问题。由于无线信号覆盖范围有限,在无线网络中不是每个节点可以感应到其他所有节点。例如两个节点都位于一个接入点(Access Poin,t AP)的覆盖范围中,但不在相互的信号范围内,由于两者都不能检测冲突,当两个站试图向AP发??消息时,就会重复发生碰撞,故隐藏节点问题会显著地降低无线网络性能。为了解决无线网络中的隐藏节点问题, 802. 11协议提供了一种基于RTS /CTS握手的接入方式,其帧时序图如图1所示。在数据分组发送之前,采用RTS /CTS握手获得信道使用权,目的节点收到数据后发送ACK释放对信道的占用。由于RTS /CTS消息很短,减少了冲突概率,因此RTS /CTS方式在数据分组较长的情况下可以大大提高网络的性能。一个无线节点可以工作在/混合0模式下,当数据包长度大于RTS门限时(\2347 octets),采用RTS /CTS方式传送;反之，则采用基本方式传送,也就是说无需RTS /CTS握手,直接将数据发送出去在RTS /CTS机制工作过程中,发送者和接收者在传输数据之前使用RTS帧和CTS帧进行握手。当握手开始时,发送者会在SIFS时间间隔内发送一个RTS帧通知所有相邻节点它将要发送数据包。在RTS帧中有一个网络分配矢量（NAV)字段来表示它将需要占用多少时间的信道来进行数据的传送,这个帧包含的时间可以用来定义发送数据和返回确认帧所需要的时间长度。每一个收到信息的节点读取其持续时间字段,并且要按照这个方法来重新设置NAV。如果NAV维持的是一个非零值,那么就没有节点能发送信息。然后,接入点用CTS帧来回应相应节点,以此来告诉在该接入点信号范围内能够接收到该信息的所有节点,现在的传输介质正在被占用,它们必须要暂停数据的发送。所有节点侦