保护机制、隐藏节点和OBSS

1、错品用。*1. WLAN的保护机制通信保护功能主要解决 IEEE802.11协议向后兼容所带来的共存问题，避免低级别设备无法 正确识别某些帧格式而不能正确延时，破坏通信过程的完整性。保护机制就是确保可能的干扰者延迟发射。保护机制带来了开销，只有需要时才使用。主要的不识别有：802.11b设备（2.4GHz上的DSSS包）无法识另802.11g等2.4GHz上的OFDM格式，无法正确延时，在 802.11g设备传输数据时，802.11b设备也进行了传输，破 坏数据传输过程；802.11g等设备无法识别 HT绿野格式PPDU ;传统站点无法及时解调出 RIFS（短帧间间隔）突发序列； 目前协议中规

2、定的三种保护方式RTS/CTS、CTS-to-Self以及L-SIG TXOP机制.通过控制帧的交互过程为 802.11n通信过程预约信道占用时间，避免其他低级别 802.11设备破坏通信过 程完整性。（1） RTS/CTSRTS/CTS机制设计之初是为了解决 WLAN网络中的隐藏终端问题，其工作原理是在数据报文 发送之前加入一次 RTS与CTS报文的交互过程。发送端在发送数据报文前发送一个RTS报文试图占用信道资源，再由接收端回应一个CTS报文通知网络中的所有站点（包括隐藏终端）信道已经被占用并且标识出信道占用时间。IEEE802.11n保护机制把 RTS/CTS方式作为一种基本的保护方式来

3、应用，RTS和CTS使用基本速率传输，是最强健的保护。a）存在802.11b站点时，使用 DSSS格式RTS/CTS保护OFDM帧。但由于高的开销，更 可能使用CTS-to-Self机制保护b）存在802.11a或802.11g设备时，传统格式发 RTS/CTS保护HT绿野格式和 RIFS突发序 歹U（2） CTS-to-Self与RTS/CTS方式相比，CTS-to-Self要求无线终端在发送数据报文前向自己信号覆盖范围内的所有终端发送 CTS报文（RA地址设为自己的 MAC地址）来申请信道，省去了报文交互 过程。这样做无疑会减少带宽开销，但对于隐藏站点问题却不能完美地解决。一般仅用于802

4、.11b设备存在时。错品用口川罪HT或HE幡itUJUM序列图10 8 使用llWtoO/sDSSS(珀前导料)格式P POU的CTSTR-Selt系姓开销L-SIG TXOP传统信号传输机会当802.11n报文格式为HT-MF(HT混合模式)时，长度子域与速率子域用于控制非 11n终端传 输延迟，使其与HT PPDU长度相对应。使用HT-MF格式报文前缀时，HT报文头中传统 OFDM 信号域(L-SIG)中速率子域通常会被设置成 6Mbps,而长度子域通常会包含一个与剩余 PPDU 长度相对应的时间值。这就是所谓的“物理层欺骗”。L-SIG中的长度子域会要求传统无线终端在这段时间后才可以尝试

5、抢占信道资源，而11n设备将在这段时间内完成剩余PPDU传输。IEEE802.11n L-SIG TXOP保护方式通过“物理层欺骗”完成对11n通信的保护过程。L-SIG LENGTH L-ATARATEL-SKiLG I - s J *= Y J SLKVllt: |X !曳比卷11LLENOTH Attg >做站点*®I TIG= SGTHA JATARAflL-TFeL SIG HTSIO HE*荷L-SIG保护序列L IXVIARATL MCSL LtNGTH 长度图10 11 L-SIG保护（3） LAN的隐藏节点问题IEEE 802.11使用时分复用机制，某一时刻只

6、有一个终端或 AP能发送数据，此时其他终端和AP均处于空闲监听状态。这就要求同频AP间或同一 APF同终端间能够监听到对方状态，从而避免同一时间发起数据传输请求而造成冲突。但是，在建设过程中，由于AP覆盖范围过大或建筑物阻挡，AP或终端间可能无法监听到对方状态，因为同时发送数据产生冲突而导致无法解码，就出现了 WLAN隐藏节点问题。 802.11协议定义了 RTS/CTS机制来解决隐藏节点冲突问题。(1)同一 AP下的终端间不可见区域内关联的终端由于距离较远或者屏蔽较重而互相监测不到信号收发，终端1在向AP发送数据时，终端3也可能因为监测不到终端 1的发射信号而同时向 AP发送数据， 这时在A

7、P侧接 收无线信号便形成冲突。相品(2)同频不可见AP间存在重叠覆盖同频AP间因连接定向天线或者阻挡不能监测彼此信号，且存在交叉覆盖范围时，在交叉覆盖范围内有终端上网时，同频 AP也互为隐藏节点。两个 A曲在交叉覆盖区域，但AP间无法监测到彼此的信号。而同时向终端发送数据，在终端侧形成冲突。国2 I司立正于也八P力稼卡使僮JL（4） RTS/CTS机制来解决隐藏节点如终端1欲向AP发送数据，必先发送 RTS帧提醒AP,随后AP应答CTS,阻止在AP覆盖范围内的所有站点发送数据(但不包括终端1)。当终端2收到CTS后，不再发送数据而避免了冲突，即：在AP周围的所有终端中，只有终端 1能发送数据，

8、这样就有效避免了隐藏节点的问题。I S/C'TS 祐 nN 嶂 iv 1+)3. WLAN 的 OBSSOBSS指的是AP间频带相同或部分重叠，覆盖范围又有重叠。主要考虑的是减小干扰使得吞吐量尽可能的大。OBSS中可能会有同一 AP下不同终端互为隐藏节点问题，也可能 AP与AP互为隐藏节点。也有可能有 传统设备，有其无法识别解调出的帧格式，需要进行保护。(1) AP建立BSS前，进行OBSS扫描，扫描已有 BSS,小心选择信道，避免其他 BSS使用的信道相品用。3(2) BSS建立后，检测到有新的BSS操作在辅信道上，改变信道或信道宽度应用场景：AP检测到相邻BSSs在主信道或辅信道上

9、大量通信，可以将 BSS移到通信量较小的信道对上，和 /或 操作在窄信道上流程：AP决定是否切换信道，AP将选所有连接站点都支持的新信道，AP使用信标帧或探测响应帧中的Extendchannel switch announcement element通知连接站点在将来某时刻要移到新信道上或会改变操作带宽宽度，也可以发送个或多个包含 Extend channel switch announcement element 的 Extend channel switch announcement frame使用的帧： 信标帧或探测响应帧或 Extend channel switch announcem

10、ent frame信道切换时， AP通过设置channel switch mode field 为1强制BSS中的站点停止传输。缺点：强制停止传输，若在OFDMA下信道切换，正在传输的可能不止一个站点，切换前，停止传输，业务中断；切换信道后，重新进行资源分配(3) 分相共存操作(PCO)AP控制20MHz相和40MHz相分阶段运行，PCO是802.11n的可选项， 802.11ac没有把它扩展使用 VHT帧或 大于40MHz的信道应用场景：PCO使得一个20/40MHz BSS可以在主信道和辅信道上都有相邻20MHz BSS的情况下仍可运行缺点：开销和可能的实时服务中断时域：预留时间，时间共享

11、信道频域：BSS间都切换到窄带，频谱共享功率调整：天线WLAN干扰问题WLAN抗干扰方案J11J抗扰技术方案方案应用条件应用场景切a功率旧整ARH功拉：仅需AP支持终端制功控：AP,终端需改造目前主要在布网初期，规划网络4»盖与装点配置时动态信道调整AP支持使用RTSCTS参数优化，AP,桀洛支持.弄鬣比合理门 限手象各场景为适用，主要胡决海成终蛛较多场累CCAL限动石调整新功钺开发：AP/AC支持务场最为适用，主要If决累客终端较多场:爰才避避我率斫功就开发：AP/AC.终彳支持多送旨也密集共存，通电以发干扰规避措施-1充分发挥无线控制器对整个热点区域内AP的信道以及周围干扰信号全面掌握的优势，实现AP的信道自 动选择和功率自动调整。信道自动选择根据某AP周围的WLAN信道占用情况，合理选择一个干 扰相对较小的信道。 AC对整个管辖内的AP的信道进行合理自动划分。功率自动调整通过适当调整功率，实现局部区域WLAN AP内部之间干 扰最低通过适当增加功率，降低周围其他干扰源的影响。干扰规避措施-2天线调整:通过调整发射天线的方向性（比如定向天线）通过调整天线增益来避开干扰源智能天线技术： 11n产品成熟后，可通过11 n产品的智能天线技术适当降 低干扰影响频段调整：部分场所，在终端支持的情况下，可