无线电波网路与声波网路的碰撞、隐藏结点、backoff(繁体).ppt

無線電波網路與聲波網路的碰撞、隱藏結點、backoff,802.11基本存取機制,由訊框間隔 (Interval Frame Space, IFS)長短來決定發送訊框的時機。 短訊框間隔 (Short Interval Frame Space, SIFS) RTS, CTS, DATA, ACK PCF 訊框間隔 (PIFS) PCF 運作服務(無競爭服務) DCF 訊框間隔 (DIFS) DCF 運作服務(競爭服務) 延長訊框間隔 (EIFS) 重送訊框(資料碰撞),802.11同實體層的Slot time 與IFS 之同,802.11 NAV,RTS/CTS 協調功能 確認 (Acknowledge, ACK) 要求傳送 (Request to Send, RTS) 允許傳送 (Clear to Send, CTS) 虛擬載波偵測 (Virtual Carrier Sense) 網路配置向量 (Net Allocation Vector, NAV),802.11 RTS、CTS、NAV與隱藏節點,解決隱藏工作站問題： RTS與CTS訊框需要攜帶NAV持續時間值(DATA frame傳輸所需時間)的目的是要解決可能存在的隱藏節點,802.11後退演算法與碰撞延遲,競爭視窗 (Contention Window, CW) 7, 15, 31, 63, 127, 255, 255, 255, ., 255 後退時間 Backoff = INT(CW * Random() * Time-slot CW 介於 CWmin 與 CWmax 之間 Random() 為 0 與 1 之間的隨機值 Time-slot = 傳送端啟動延遲 + 媒介傳遞延遲 + 感測媒介反映延遲,MACAW Protocol,MACAW被廣泛的使用在Ad-hoc網路，此外也也建立了許多MAC的Protocol 使用在WSN。IEEE802.11 的RTS/CTS機制也是使用MACAW改進而來。 MACAW使用RTS-CTS-DS-DATA-ACK的控制訊框，有時經由RTS-RRTS訊框解決隱藏結點問題。 MACAW不使用載波感測,Example about working of MACAW,Fig1,MACAW hidden node,RTS 任何節點無意中聽到一個RTS的框架（如圖1節點F或節點E）抑制發送任何信息直到接收到CTS，或者再等待一段時間(等待是否會收到DS訊框)。 CTS 如果無意中聽到了CTS框架將抑制發送任何信息，直到收到DATA訊框和ACK（解決隱藏終端的問題），加上一個隨機的時間。 MACAW的RTS和CTS訊框包含DATA訊框信息的長度。因此其他節點使用這些信息來估計退避時間。,MACAW of RRTS(solving the hidden terminal problem),RTS,比較CSMA/CA與MACAW,註解： CSMA/CA：RTS、CTS、DATA都夾帶NAV向量值，以避免鄰近的隱藏結點一直傳送RTS請求訊框 MACAW：當隱藏結點發送出RTS訊框時，由於鄰近結點因其他的節點正在傳輸而不會回應隱藏結點CTS，而隱藏結點將經過短的等待時間後自動產生backoff,結論,MACAW缺點為： 使用的控制訊框多，降低頻道的利用率。 沒有PCF管理機制，會因為排在很後面的優先順序，導致等待的節點就算只是傳送一個訊框的資料仍需等待很久的時間，大幅降低節點的傳輸效率。 既然RTS與/CTS已經包含DATA傳送所需時間，故DS訊框是多餘的。 無carrier sense CSMA/CA優點： 使用的控制訊框少，可大幅提高整個頻道的利用率。 有PCF與DCP機制可大幅提升節點的效率 有carrier sense 可以使用CSMA/CA的優點來改進MACAW的缺點,二進位指數退幣演算法,當兩個節點在同一時間出手時就會被判碰撞 這時傳輸結點會等待0(2N)-1的時間再傳 又碰N就又加1直到N=10 例如：N=2，則隨機產生的時間等於0,1,2,3 直到(2N)-1 =1023個時槽時間為止 表示延遲時間最長為1023個時槽時間，較長的延遲反而較無效率。 當碰撞次數大於16次，該工作站會放棄繼續傳送該筆資料。,問題,1.無線電