无线网络3-2.ppt

§3.2无线局域网数据链路层的关键技术 MAC协议 无线媒体访问控制技术 组帧技术 加入网络连接技术 提供数据验证和必威体育官网网址技术 一、媒体访问控制技术 2、无线信道中的媒体访问控制技术 （1）分布式协调功能（DCF）即 CSMA/CA （2）点协调功能（PCF） 3、分布式协调功能（DCF） （1）CSMA/CA原理图： SIFS：Short Inter-Frame Space，短帧间间隔，长度为28μs。用来分开属于一次对话的各帧。一个站应当能够在这段时间从发送方式切换到接收方式。使用SIFS的帧类型有ACK帧、CTS帧、由过长的MAC帧分片后的数据帧，以及所有回答AP探询的帧和在PCF中接入点AP发送的任何帧。 PIFS：Point Inter-Frame Space，点协调功能帧间间隔，是为了开始使用PCF方式是优先获得发送权接入到媒体中。长度是SIFS加上一个时隙长度（50 μs ），即78 μs 。 时隙长度：在一个基本服务集BSS内，当某个站在一个时隙开始时接入到媒体时，那么在下一个时隙开始时，其他站就都能检测到信道已转变为忙态。类似于以太网中的51.2 μs 。 DIFS：Distribute Inter-Frame Space，分布式协调功能帧间间隔，长度为PIFS再加一个时隙，为128 μs 。 （2）原理解释： CS：载波监听，包含两个方面，物理层载波监听和MAC层虚拟载波监听。 物理层监听：通过收到的相对信号强度是否超过一定的门限数值就可判断是否有其他的移动站在信道上发送数据。 虚拟载波监听：让源站把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，以便使其他站在这一段时间都停止发送数据，这样大大减少了碰撞的机会。 CA：冲突避免，当信道从忙态转为空闲，任何一个站要发送数据帧时，不仅必须等待一个DIFS的间隔，而且还要进入争用窗口，并计算随机退避时间以便再次重新试图接入到信道。 EIFS：SIFS+ACK时间。 （3）流程图 （4）随机退避时间： 退避窗口：0~22+i-1个时隙。 T backoff=Random(0,CW)* a slot time 当退避计时器的时间减少到0且信道空闲，就开始发送数据。 也可能当退避计时器的时间还未减少到0，信道又转为忙，这时冻结退避计时器的数值，重新等待信道空闲，在经过DIFS后，继续启动退避计时器，这有利于继续启动退避计时器的站更早地接入到信道中。 4、信道预约式CSMA/CA RTS/CTS机制原理图 5、点协调功能（PCF）方式 类似于令牌网中的令牌功能。 二、组帧技术 1、以太网的帧： （3）地址1、2、3、4：包含不同类型的地址，有 ：基本服务集标识 （BSS-ID）、源地址、目的地址、发送站（AP）地址和接收站（AP）地址，具体的地址类型取决于帧的类型。各地址长度均为48位，且有单播、组播和广播地址。 （4）序列控制：靠前4位表示分段号，用来标明一个特定的媒体服务数据单元（MSDU）；后面12位表示序列号，一个特定的MSDU的每一个分段都有相同的序列号。此字段可以用来判断是否为重复帧。 （5）数据：帧体。长度可变，内容随帧类型不同而不同。数据帧中包含的是一个LLC数据单元；MAC管理帧和控制帧包含的就是一些特定的参数；该部分甚至可以为空。 （6）FCS：帧校验序列，使用CRC-32生成多项式计算。 2、控制字段类型 重发：表示该帧是重发的帧。 电源管理：表示发送工作站在完成目前的帧交换序列之后的电源管理模式。如果工作站进入睡眠模式，该字段为1，为0表示为激活模式。 更多数据：如果工作站还有MSDU要发往处于节能模式的工作站，那么该字段为1，否则为0。 WEP：加密，为1时表示向接收站声明，数据已经被WEP算法加密了，为0表示数据为明文的。 排序：为1表示采用严格顺序服务级别的帧 ，比如语音类的，必须按顺序接收。 3、管理帧结构 管理帧负责在工作站和AP之间建立初始的通信，提供连接加入和认证服务，包括信标（beacon）帧、IBSS通告通信量指标（ATIM）帧、解除关联帧、关联请求/响应帧、重新关联请求/响应帧、探询请求/响应帧、链路验证帧、解除链路验证帧。 管理帧格式： 持续时间：在无竞争PCF模式下，管理信息帧该字段为0X8000即32768，这可以使管理信息帧在其他站获得媒体访问权之前，有足够的时间建立通信连接。 在无竞争期，如果目的地址是组播或广播，管理信息帧的持续时间置为0。 MF字段为0时，且目标地址是单个独立地址时，持续时间字段的值是发送一个响应ACK和一个SIFS所需时间。 MF字段为1时，且目标地址是单个独立地址时，持续时间字段的值是发送下一个分段、两个ACK和3个SIFS所需的时间。