如圖 2-5 所示,節點 B 正在傳輸訊息給節點 A,接著節點 C 也企圖 傳輸訊息給節點 D,然而既然節點 C 可以感測到節點 B 的訊號能量與傳 輸行為,節點 C 就會等到節點 B 的傳輸行為結束,才繼續進行與節點 D 的傳輸行為。但理論上,節點B 與 A 之間的通訊行為,以及節點 C 與 D 之間的通訊行為,兩者應該彼此獨立,且同時發生,這類無效率的通道使 用,即是無遮蔽節點問題。
即便是小規模的點對點網路,都會因為使用相同的頻道,而遇到上述 的問題,首先,隱藏節點導致的封包碰撞難以偵測甚至是避免,因為無線 收發器(wireless transceiver)通常只允許半雙工(half-duplex),無法通時 收發資料,因而有許多的研究往全雙工以及多重頻道(multi-channel)的 方向出發,想要避免相關的問題,截至目前為止,比較成熟的處理機制為 RTS/CTS 淨空機制(RTS/CTS clearing procedure),下一節會有進一步的 討論。
再來即是無遮蔽節點所造成的無效率頻道使用,其實這與隱藏節點問
題一樣,都是由於所有的網路節點都使用相同的頻道,對於頻道空間而 言,這些網路行為太過擁擠,造成效率的低落。
而我們交通控制系統,若使用同一頻道通訊,則會因為市區道路的建 築物遮蔽了部份的頻道能量,更突顯了上述問題,對我們的網路系統所造 成的衝擊。本論文即是為了解決上述的問題,而提出了新的改善辦法,藉 以提昇網路品質,完成可靠的通訊介面。
2.4 RTS/CTS 淨空程序
這個機制使用了 RTS(Request to Send)訊框還有 CTS(Clear to Send)訊 框,使用 RTS 訊框基本上有兩個目的:預約頻道的使用權,並且令收到 的此訊框的非目地工作站,停止網路傳輸行為。以圖2-6 為例,節點 A 發 出了 RTS 訊框,接收端節點 B 以 CTS 訊框回應,如同 RTS 封包,CTS 也會要求接收範圍內的其他工作站(如節點C)保持靜默,一旦完成了了 這兩個訊框的交換程序,表示節點 A 與節點 B 附近的工作站知道媒體已 經被保留,因而訊框的傳送就可以進行而不會受到干擾。
圖2-6:RTS/CTS 淨空程序示意圖
然而我們可以發現節點 C 在這個程序裡面,沒有任何的網路行為,
亦即 RTS/CTS 機制只能解決隱藏節點的問題,對同頻道下的無遮蔽節點 問題,卻無能為力。因此,我們可以瞭解,RTS/CTS 淨空程序只能大致 改善小型點對點網路的網路品質,但對於較大型且為數眾多的點對點網路 而言,並無法增進頻道空間的有效使用。而且使用了 RTS/CTS 程序,實 際的傳輸過程也會因為多了些程序而造成延遲,以及頻寬消耗,因而本論 文,在第四章會針對交通控制系統架構下的網路品質問題,提出以 CAP 方法搭配AODV 繞徑協定的頻道使用方式。