IEEE802.11的载波侦听技术分析.doc

IEEE 802.11的载波侦听技术分析 摘要 作为一种MAC层接入控制协议,载波侦听多路访问／冲突避免(Carrier Sense 关键词 IEEE802.11; 载波侦听; 网络分配向量 ABSTRACT As a MAC layer Access control protocol, Carrier protected reliably against detective multi-channel Access/conflict Carrier Sense Multiple Access to Avoid (account and Collision, CSMA/CA) agreement has successfully applied in Wireless Local Area Network (IEEE802.11 Wireless Local Area in a Wireless local-area Network (WLAN).The most basic behavior of CSMA protocol is carrier sense.But in a Wireless local-area Network,the sense is difficult to be effective only in physical layer.Thus IEEE802.11 adopt physical sense and virtual sense.This paper discuss the latter how to work. KEYWORD IEEE802.11 Carrier Sense Network Allocation Vector 1. IEEE802.11 1.1 IEEE802.11网络结构 IEEE802.11规定了两种网络组成方式：Ad hoc模式与AP模式。Ad hoc为无中心单跳网，网络不存在中心借点，所有无线站点在网络拓扑中地位平等，站点之间可以并且只能直接通信。802.11标准中的Ad hoc模式可以构成最简单的工作组级无线网络，特别适合于临时性的工作组使用。有中心结构的无线网络存在一个中心节点，802.11将此节点成为AP点，所以此种模式成为AP模式。网络可以通过AP连入上一级网络。 1.2 CSMA/CA CSMA/CA协议是无线局域网的MAC子层的最主要的协议。CSMA/CA协议中的基本访问方法是WLAN上的站点用以确定自身是否可以在共享的WM上实施传输的核心机制，协议中还采用的一系列辅助增强算法则是提高共享有效性的重要辅助机制。 1.3时隙与帧间隔 802.11标准中的CSMA/CA协议是一种时隙式CSMA协议。为了协调各个站点对WM的访问，要求同一BSS内的所有站点都同步各自的时间基准，使得所有站点的MAC协议可以有序执行。 所有站点都只能在时隙的起点启动发送过程，这样可以将站点间的访问冲突概率降低大约一半。站点的访问失败时也只能在时隙起点启动随机后退过程，这样也可以降低站点间的重发冲突带来的危害。在所有基于分组的网络中，分组的传输必须留有适当的时间间隔以保证前后分组不会重贴而相互干扰，在共享信道的网络中更是如此。这个时间间隔就是帧间间隔——Inter Frame Space，IFS 在802.11中，IFS发展成了WLAN的一个重要的参数。IFS值的大小具有优先级的含义。原始的IFS值用于决定无线站点察觉到无线介质变成空闲时仍然需要等待发射的时间间隔。 802.11一共使用了5中IFS，这5种帧间间隔分别是: SIFS, 短IFS，具有最短间隔值； PIFS，PCF IFS，具有次短间隔值； DIFS，DCF IFS，具有一般间隔值； AIFS，仲裁用IFS，具有较长间隔值； EIFS，扩展IFS，具有最长间隔值。 2.载波侦听 CSMA/