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The Hidden Node Problem

在文檔中 CYUT NC 無線網路導論 (頁 34-48)

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 to

Send)訊框來淨空傳送區域

™RTS:(來源端發出)

ƒ 預約無線鏈路(radio link)的使用權

ƒ 要求收到此一訊框的其他工作站停止發送

™CTS: (目的端發出)

ƒ 收到RTS訊框後以CTS訊框回應

ƒ 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

ƒ 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

ƒ 當frame大於RTS threshold,則啟動RTS/CTS機制

ƒ 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

ƒ 分散式協調功能(Distributed Coordination Function, DCF)

ƒ 中樞協調功能(Point Coordination Function, PCF)

™Distributed coordination function (DCF):

ƒ 與Ethernet一樣,在傳送資料前會先查檢radio link是 否為淨空狀態

ƒ 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)

ƒ 可利用用 CTS/RTS減少碰撞發生的可能性

™Point coordination function (PCF):

ƒ 只提供於infrastructure network

ƒ 免競爭服務(Contention-free services)

ƒ 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

ƒ Point coordinator是來仲裁DCF與PCF分配的時間

ƒ 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

ƒ 實體載波偵測(physical carrier-sensing)

ƒ 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

固定的時間間隔,只有在訊框發生錯誤時才會用

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