Mobility Support
3.1 The Hidden Node Problem
Node 1與Node 3距離過遠,無法直接通訊
Node 1與Node 2可直接通訊
同一時間,Node 3與Node 2直接通訊
造成訊框碰撞,Node 2無法辨識作何資料,但
Node 1與Node 3仍不知發生碰撞
由於隱藏節點所導致的碰撞問題難以偵測,因為 無線收發器(wireless transceiver)通常只 有半雙工(half-duplex,即無法同時收送資料)
為防止碰撞產生,802.11允許工作站使用RTS
(Request to Send)與CTS (Clear toSend)訊框來淨空傳送區域
RTS:(來源端發出)
預約無線鏈路(radio link)的使用權
要求收到此一訊框的其他工作站停止發送
CTS: (目的端發出)
收到RTS訊框後以CTS訊框回應
CTS訊框會使其他非來源端工作站停止發送
Ex:
RTS
CTS Frame
ACK
RTS threshold
在802.11網路卡驅動程式中,使用者可透過調整RTS threshold來控制RTS/CTS程序
當frame大於RTS threshold,則啟動RTS/CTS機制
反之,則將frame直接傳送
MAC存取模式與時機
無線媒介的存取是由協調功能(coordination
function)所控管
在CSMA/CA中,MAC存取模式可分為兩類
分散式協調功能(Distributed Coordination Function, DCF)
中樞協調功能(Point Coordination Function, PCF)
Distributed coordination function (DCF):
與Ethernet一樣,在傳送資料前會先查檢radio link是 否為淨空狀態
當某個傳送者佔據頻道時,工作站會隨機為每個訊框 選定一段延後時間(random backoff)
可利用用 CTS/RTS減少碰撞發生的可能性
Point coordination function (PCF):
只提供於infrastructure network
免競爭服務(Contention-free services)
有一個特別的工作站(稱為中樞協調單元,point
coordinator,通常位於基地台內)用來確保可不必透過 競爭即可使用媒介
Point coordinator是來仲裁DCF與PCF分配的時間
在PCF期間,得到Point coordinator允許的工作站才能 傳送資料(利用polling list來輪流詢問聯結之工作站是 否有資料要傳輸)
載波偵測功能(Carrier-Sensing Functions)
載波偵測主要是用來判斷媒介是否處於可用狀態
802.11具備兩種載波偵測功能
實體載波偵測(physical carrier-sensing)
虛擬載波偵測(virtual carrier-sensing)
只要其中一個偵測功顯示媒介處於忙線狀態,
MAC就會將此狀況回報給較高層的協定
實體載波由實體層所提供,取決於所使用的媒介 與調變方式。(十分昂貴且hidden node到處 可見,不易偵測)
虛擬載波是由網路配置向量(Network
Allocation Vector, NAV)所提供網路配置向量(Network Allocation Vector)
802.11的訊框包含有一個duration(持續期間)
的欄位,用來預定一段媒介使用時間。
NAV本身其實是一個計時器,用來指定預計佔用
媒介多少時間。
使用中(傳送資料)的工作站會設定預計使用媒介 時間,其它工作站會由NAV倒數至零。只要
NAV不為零,則代表媒介為忙線狀態。反之,則
為閒置狀態。
NAV會存在RTS, CTS, Beacon, Probe, Association等訊框內
NAV可保證atomic operation不被中斷
訊框間隔(Interframe Spacing)
不同的訊框間隔,會為不同類型的傳輸產生不同
的優先次序(間隔短,優先權高)
Short interframe space (SIFS): 用於最
高優先權的傳輸場合(e.g. RTS, CTS)
PCF interframe space (PIFS):在免競爭
期間,有資料待傳的工作站可以等待PIFS時間 後加以傳送
DCF interframe space (DIFS):競爭式服
務中,如果媒介閒置時間長於DIFS,工作站可 以立即對媒介進行存取
Extended interframe space (EIFS): 非