移动计算技术-无线网络MAC协议原理-2014.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 无线网络MAC协议原理 （2）非坚持-CSMA 消除了大量的碰撞，性能比１-CSMA有所提高 负载较轻时，延迟时间长 　 无线网络MAC协议原理 P-坚持CSMA 介于上述两种方式之间 监听信道，如果信道空闲，以概率p发送数据 延时到另一个时隙的概率为1-p 协议的性能取决于p的优化程度　 无线网络MAC协议原理 CSMA/CD 站点发送的同时检测信道 检测到冲突发送干扰组迫使发送节点停止发送 无线网络MAC协议原理 无线节点很难做到收发同时进行 即使可以同时收发，CSMA/CD也很难解 决在发送站点实现CD 即使可以在发送方实现CD，由于隐藏节 点和暴露节点，即使发送方检测到信道 空闲，在接收端仍可能存在冲突 无线通信中一般采用带有冲突避免的 CSMA/CA方式 无线网络MAC协议原理 基于冲突避免CA的无线MAC协议 在CA机制中，节点在等待信道保持预 定的一段静默时间后才能发送 静默允许最差情况下的传输时延和处 理时延 为了解决隐藏终端问题， CA机制通过 阻止碰撞来提高协议性能 带带外信令的CA协议－忙音多址 带带内控制信息的CA协议－控制握手信息 无线网络MAC协议原理 BTMA （Busy Tone Multiple Access） 方式 采用一条单独的信道来传输忙音－解决 隐藏终端问题 当节点接收分组或检测到信道上有载波 时就在忙音信道发送忙音，以阻止相邻 节点发送 节点比没有隐藏终端的CSMA略差，但可 以克服隐藏终端问题　 无线网络MAC协议原理 RIBTMA （Receiver Initiated， BTMA）协议 信息中带有识别码 接收节点只有解码并识别出自己是预定的接收者后才发送忙音 距离接收节点发送半径Ｒ内的节点被抑制 解码需要时间，并不能完全消除隐藏终端　 无线网络MAC协议原理 带带内控制信息的CA协议 在同一无线信道上传输控制握手（Control Handshaking）信息 两次握手 三次握手 四次握手 。。。。。。　 无线网络MAC协议原理 研究带内控制信息的CA协议时，一般假设信道没有衰落，不存在捕获效应，分组错误仅是由碰撞引起的 数据分组和控制分组在同一信道内传送 无线网络MAC协议原理 两次(Two Way)握手机制 又称ACK机制,是一种最基本的握手机制如802.11DFC(Distributed Coordination Function,分布协调)　中的基本访问机制 (BAM-Basic Access Mechanism) 只发送DATA和ACK，当正确接收后，立即发送确认帧，发送方收到该确认后，知道该确认帧已成功发送 　 无线网络MAC协议原理 MACA-BI(Multiple Access Collision Avoidance-By Invitation)协议 发送驱动协议 接收节点主动发送RTP( Ready Receive)分组 发送端根据RTP分组要求（发送速率、包长度）发送数据分组 无线网络MAC协议原理 三次 (Three-way) 握手机制 第一次在无线网络中采用握手信息的协议是SRMA (Split-channel Reservation Multiple Access) 发送方使用ALOHA或CAMA决定何时向接收者发送 “请求发送”RTS分组，CTS 通知发送者何时发送数据分组 无线网络MAC协议原理 带碰撞避免的多址接入协议(MACA)　 可以用三次握手机制解决隐藏终端问题 无线网络MAC协议原理 任何一个接收到RTS的工作站，将会等待一个足够长的时间去让发送这个RTS的工作站接收返回的CTS 任何一个接收到CTS的工作站将会避免与即将由Ａ发送到Ｂ的数据碰撞 因区域有别的传输存在，导致有的站点接收不到CTS 能接收到RTS而接不到CTS的站点不影响Ａ数据的传输 无线网络MAC协议原理 三次握手RTS-CTS-DATA 存在隐藏节点的情况下，吞吐率比ALOHA、CSMA和MACA好 并不能彻底解决“隐藏节点”和“暴露节点”的问题 但能很大程度地阻止“隐藏节点”的产生 无线网络MAC协议原理 四次（握手）握手机制 四次握手机制包括RTS-CTS-DATA-ACK 减小节点的退避时延 当节点接到ACK后，可以发送 可以解决发送长帧时的碰撞问题 缓解“隐藏终端”，仍不能解决暴露终端 * * * * * * * * * * * * * CDMA的技术原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽的信息数据用一个带宽远大于信号带