3.6.4、随机接入-CSMA/CA协议

无线局域网使用的协议

1、基本概念

对于上述无线局域网为什么 A 和 C 都检测不到对方的无线信号

• 因为 C 不在 A 的范围内，C 发送无线信号会导致 A 检测不到 C 在发送

对于上述使用广播信道的有线局域网就不会存在这样的问题

• 总线上某个主机发送的信号，最多经过一个总线端到端传播时延，就会被总线上的主机接收到
• 而总线上产生的碰撞信号，最多金国一个总线端到端往返传播时延（争用期），也会传遍总线

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2、帧间间隔 IFS

SIFS 是为了让源站点转为接受状态

• 若发送帧的时间短， SIFS 可以确保源站转为接受状态

高优先级帧的 DIFS 要短，低优先级帧的 DIFS 要长

3、工作原理

源站有数据帧要发送，当源站检测到信道空闲，则在等待帧间间隔 DIFS 后发送该数据帧

• 就是考虑到可能有其他的站有高优先级的帧要发送。若有，就要让高优先级帧先发送。

目的站若正确收到该数据帧，则经过帧间间隔 SIFS 后需要向源站发送确认帧 ACK

• 若源站在规定时间内没有收到确认帧 ACK。
• 由重传计时器控制这段时间，就必须重传该数据帧，直到收到确认为止
• 或者经过若干次的重传失败后放弃发送

• SIFS 是最短的帧间间隔，用来分隔开属于一次对话的各帧，在这段时间内，一个站点应当能够从发送方式切换到接收方式
• SIFS 是为了让源站点转为接受状态
  • 若发送帧的时间短， SIFS 可以确保源站转为接受状态

在源站和目的站的一次对话过程中，无线信道处于忙状态。

• 无线信道处于忙状态时，其他无限站点要发送数据，则必须退避

当信道从忙状态转换到空闲状态，并经过帧间间隔 DIFS 后，其他要发送数据的无限站点需要退避一段随机时间后才能发送

• 防止多个站点同时发送数据而产生碰撞

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4、退避算法

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假设在 A 占用无线信道发送帧的过程中，B，C，D 也要发送帧，于是进行载波监听，发现信道忙，需要退避。

根据退避算法，选择出一个退避时间，并在每个时隙对信道进行一次检测。

当检测到信道有忙状态转为空闲状态，且经过帧间间隔 DIFS 后，退避计时器开始倒计时。

假设 C 的退避计时器最短，当 C 的退避计时器到时后，C 立即开始发送帧。

此时，信道有空闲状态转换为忙状态，当 B 和 D 检测到信道忙后，就冻结各自剩余的退避时间…

5、信道预约

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6、虚拟载波监听

A 在给 B 发送数据帧之前，可以使用 RTS 帧来预约信道。

尽管 C 收不到该 RTS 帧，但是 C 可以收到 B 发送给 A 的 CTS 帧。

这样 C 就知道了信道被占用多长时间。

在这段时间内 C 都不会争用信道

• 也就是说 A 给 B 发送数据帧时不会受到 C 的干扰

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7、习题

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8、总结