项目1：短距离无线通信基础认知 第五讲

无线介质的接入方式目前所有的面向语音的无线网络都采用固定分配信道接入或信道分割技术。在固定分配接入技术里，一个用户在通信会话过程中会按照预先确定的原则分配到一个固定信道资源，比如频率（FDMA）、时间（TDMA）和扩频码（CDMA）。信道接入方式（多址方式）和双工方式在一对多、多对一的通信系统中，将不同用户区分开来实现多方同时通信的方式。通信过程中可同时进行双向通信。面向语音网络中的固定分配接入图1.18不同接入方式/双工方式的系统特点（a）FDMA/FDD（b）FDMA/TDD（c）TDMA/FDD（d）TDMA/TDD和多载波随机接入方法是在计算机通信时为了传输突发性数据而产生的。随机接入的特点是所有的用户都可以根据自己的意愿随机地发送信息。当两个或更多的用户同时都在共享的信道上发送信息时，就产生了冲突(collision)。冲突又称为碰撞，它导致冲突用户的发送都告失败。现已研究出了多种解决冲突的网络协议。移动数据业务中的随机接入方案基于ALOHA的接入方案基于载波侦听的随机接入技术面向数据网络中的随机接入

①纯ALOHA:纯ALOHA也就是最原始的ALOHA，它可工作在无线信道，也可工作在总线式网络中。如图表示ALOHA的工作原理图。每一个站均能自由地发送数据帧。②时隙ALOHA（S-ALOHA）纯ALOHA的吞吐量比较小，为了提高随机接入系统的吞吐量，可将所有各站在时间上都同步起来，并将时间划分为一段段等长的时隙（slot),记为T0，同时规定，不论帧在何时产生（即到达一个站），它只能在每个时隙开始时才能发送出去。下图为两个站的时隙ALOHA的工作原理示意图。图中的一些向上的垂直箭头代表帧的到达。时隙的长度是使得每个帧正好在一个时隙内发送完毕。可以看出，每一个帧在到达后，一般都要在缓存中等待一段时间（这个时间小于T0），然后才能发送出去。当在一个时隙内有两个或两个以上的帧到达时，则在下一个时隙将产生冲突。③CSMA和CSMA/CD

载波监听多点接入CSMA(CarrierSenseMultipleAccess)是从ALOHA演变出的一种改进协议，又称为载波侦听多点访问。由于采用了附加的硬件装置，每个站都能在发送数据前监听信道上其他站是否在发送数据，如在发送，则此站就暂不发送数据，从而减少了发生冲突的可能，这样就提高了整个系统的吞吐量。

无线局域网的接入方案：与广域网相比，局域网工作距离更近，因此传播延迟更小，传输介质很适合于采用各种CSMA协议。局域网通常采用CSMA协议的变体，或者一旦检测到分组冲突就停止发送，或者增加额外的特点来避免冲突。CSMA/CD被应用于很多基于IR的局域网，其发送和接收都是定向的。载波监听多点接入/冲突检测CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection)的要点是：监听到信道空闲就发送数据帧，并继续监听下去。如监听到发生了冲突，则立即放弃此数据帧的发送。尽管在有线网络里实现冲突检测很容易，只需要检测电平再和某一阈值电平比较，但在无线信道中由于衰落和其他信道的特性无法采用这种简单的技术。CSMA/CA协议被IEEE802.11无线局域网标准采纳。IEEE802.11中CSMA/CA的基本单元是帧内间隔（IFS）：两个竞争窗之间的间隔竞争窗（CW）：用来竞争并发送分组后退计数器：组织发送分组的后退程序CSMA／CA机制的工作示意如图1.20所示。图1.20CSMA