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 IntervalFrameSpace IFS 長短來決定發送訊框的時機 短訊框間隔 ShortIntervalFrameSpace SIFS RTS CTS DATA ACKPCF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Slottime與IFS之 同 802 11NAV RTS CTS協調功能確認 Acknowledge ACK 要求傳送 RequesttoSend RTS 允許傳送 CleartoSend CTS 虛擬載波偵測 VirtualCarrierSense 網路配置向量 NetAllocationVector NAV 802 11RTS 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 DATAframe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 ContentionWindow CW 7 15 31 63 127 255 255 255 255後退時間Backoff INT CW Random Time slotCW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 MACAWProtocol 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 ExampleaboutworkingofMACAW Fig1 MACAWhiddennode 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 MACAWofRRTS solvingthehiddenterminalproblem 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carriersenseCSMA 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carriersense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 2 N 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 2 N 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 無線電波NA