第7章无线宽带网络祥解.ppt

载波监听多点接入/碰撞检测CSMA/CD CSMA/CD 表示 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection。 “多点接入”表示许多计算机以多点接入的方式连接在一根总线上。 “载波监听”是指每一个站在发送数据之前先要检测一下总线上是否有其他计算机在发送数据，如果有，则暂时不要发送数据，以免发生碰撞。 总线上并没有什么“载波”。因此， “载波监听”就是用电子技术检测总线上有没有其他计算机发送的数据信号。 碰撞检测 “碰撞检测”就是计算机边发送数据边检测信道上的信号电压大小。 当几个站同时在总线上发送数据时，总线上的信号电压摆动值将会增大（互相叠加）。 当一个站检测到的信号电压摆动值超过一定的门限值时，就认为总线上至少有两个站同时在发送数据，表明产生了碰撞。 所谓“碰撞”就是发生了冲突。因此“碰撞检测”也称为“冲突检测”。 检测到碰撞后 在发生碰撞时，总线上传输的信号产生了严重的失真，无法从中恢复出有用的信息来。 每一个正在发送数据的站，一旦发现总线上出现了碰撞，就要立即停止发送，免得继续浪费网络资源，然后等待一段随机时间后再次发送。 无线局域网的特殊问题 无线局域网的特殊问题 CSMA/CA 协议 无线局域网不能使用 CSMA/CD，而只能使用改进的 CSMA 协议。 改进的办法是将 CSMA 增加一个碰撞避免(Collision Avoidance)功能。 802.11 就使用 CSMA/CA 协议。而在使用 CSMA/CA 的同时还增加使用确认机制。 2. 对信道进行预约 802.11 允许要发送数据的站对信道进行预约。 2. 对信道进行预约 802.11 允许要发送数据的站对信道进行预约。 虚拟载波监听 虚拟载波监听(Virtual Carrier Sense)的机制是让源站将它要占用信道的时间（包括目的站发回确认帧所需的时间）通知给所有其他站，以便使其他所有站在这一段时间都停止发送数据。这样就大大减少了碰撞的机会。 “虚拟载波监听”是表示其他站并没有监听信道，而是由于其他站收到了“源站的通知”才不发送数据。这种效果好像是其他站都监听了信道。 所谓“源站的通知”就是源站在其 MAC 帧首部中的第二个字段“持续时间”中填入了在本帧结束后还要占用信道多少时间（以微秒为单位），包括目的站发送确认帧所需的时间。 网络分配向量 当一个站检测到正在信道中传送的 MAC 帧首部的“持续时间”字段时，就调整自己的网络分配向量 NAV (Network Allocation Vector)。 NAV 指出了必须经过多少时间才能完成数据帧的这次传输，才能使信道转入到空闲状态。 RTS和CTS机制：预留信道（续） 虽然RTS可能会冲突，但由于RTS很短，冲突概率较小。但是同时会增加传输延时和降低信道利用率。 RTS和CTS机制适用于冲突发生概率较高的情境中，如无线网络用户每次都需传输较长数据帧时。 接入点 A B RTS(A) RTS(B) RTS(A) CTS(A) CTS(A) 数据 (A) ACK(A) ACK(A) RTS冲突 延后时间 802.11数据帧结构 802.11数据帧结构（续） 三个地址域（地址1-3）在无线基本服务组和上层网络数据交换中起了至关重要的作用，用于802.11数据帧和以太网数据帧格式中地址域的转换。 本章内容 7.1 概述：无线网络 7.2 WiFi：无线局域网 7.3 WiMAX：无线城域网 7.4 展望：无线物联世界 WiMAX技术架构如何？物理层和数据链路层技术有哪些特点？ 7.3 WiMAX：无线城域网 WiMAX（ Worldwide Interoperability for Microwave Access ）旨在为广阔区域内的无线网络用户提供高速无线数据传输业务，视线覆盖范围可达112.6千米，非视线覆盖范围可达40千米，带宽70Mbps，WiMAX技术的带宽足以取代传统的T1型和DSL型有线连接为企业或家庭提供互联网接入业务，可取代部分互联网有线骨干网络提供更人性化多样化的服务。与之对应的是一系列IEEE 802.11 协议。 802.16的发展 WiMAX架构 架构与802.11基站模式类似 基站以点对多点连接为用户提供服务。这段被称为“最后一英里”（Last Mile）。 基站之间或与上层网络以点对点连接（光纤、电缆、微波）相连。称为“回程”（Backhaul）。 频段 10～66GHz（适合视线传输，作为回程连接载波） 2～11GHz（适合非视线传输，用于最后一英里传输） WiMAX介质访问控制协议 WiMAX介质访问控制包含了全双工信道传输、点到多点传输的可扩展性以及对QoS的支持等特征