802.11标准中的MAC层 1. CSMA/CA协议 无线局域网却不能简单地搬用 CSMA/CD协议。 这里主要有两个原因。 CSMA/CD协议要求一个站点在发送本站数据 的同时还必须不间断地检测信道,但在无线局 域网的设备中要实现这种功能就花费过大 即使我们能够实现碰撞检测的功能,并且当我 们在发送数据时检测到信道是空闲的,在接收 端仍然有可能发生碰撞
802.11 标准中的 MAC 层 1. CSMA/CA 协议 ◼ 无线局域网却不能简单地搬用 CSMA/CD 协议。 这里主要有两个原因。 ◼ CSMA/CD 协议要求一个站点在发送本站数据 的同时还必须不间断地检测信道，但在无线局 域网的设备中要实现这种功能就花费过大。 ◼ 即使我们能够实现碰撞检测的功能，并且当我 们在发送数据时检测到信道是空闲的，在接收 端仍然有可能发生碰撞
这种未能检测出媒体上已存在的信号的问题 叫做隐蔽站问题( (hidden station problem) A的作用范围C的作用范围 一日一日一号 当A和C检测不到无线信号时,都以为B是空闲的, 因而都向B发送数据,结果发生碰撞
A 的作用范围 无线局域网的特殊问题 C 的作用范围 A B C D 当 A 和 C 检测不到无线信号时，都以为 B 是空闲的， 因而都向 B 发送数据，结果发生碰撞。 这种未能检测出媒体上已存在的信号的问题 叫做隐蔽站问题(hidden station problem)
其实B向A发送数据并不影响C向D发送数据 这就是暴露站问题( exposed station problem) B的作用范围 C的作用范围 旦-一 ■■ B向A发送数据,而C又想和D通信。 C检测到媒体上有信号,于是就不敢向D发送数据
B 的作用范围 无线局域网的特殊问题 C 的作用范围 A B C D ？ B 向 A 发送数据，而 C 又想和 D 通信。 C 检测到媒体上有信号，于是就不敢向 D 发送数据。 其实 B 向 A 发送数据并不影响 C 向 D 发送数据 这就是暴露站问题(exposed station problem)
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。 下面先介绍802.11的MAC层
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。 ◼ 下面先介绍 802.11 的 MAC 层
80211的MAC层 MAC层通过协调功能来确定在基本服务集BSS中 的移动站在什么时间能发送数据或接收数据。 无争用服务 点协调功能PCF 争用服务 (Point Coordination Function) MAC层 分布协调功能DCF (Distributed Coordination Function) (CSMA/CA) 2.4 GHZ2.4 GHZ R 5 GHz 2. 4 GHz FHSS DSSs 1 Mb/s OFDM 物理层1Mbs1Mbs2Mbs6.,9,12,55MbsS 2 Mb/s 2 Mb/s 18,24,36,11Mb/s 48.54Mb/s EEE802.11 802.11a 802.11b
802.11 的 MAC 层 MAC 层 无争用服务 争用服务 分布协调功能 DCF (Distributed Coordination Function) (CSMA/CA) 点协调功能PCF (Point Coordination Function) 物理层 2.4 GHz FHSS 1 Mb/s 2 Mb/s 2.4 GHz DSSS 1 Mb/s 2 Mb/s IR 1 Mb/s 2 Mb/s 5 GHz OFDM 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mb/s 2.4 GHz DSSS 5.5 Mb/s 11 Mb/s IEEE 802.11 802.11a 802.11b MAC 层通过协调功能来确定在基本服务集 BSS 中 的移动站在什么时间能发送数据或接收数据
80211的MAC层在物理层之上 包括两个子层 无争用服务 点协调功能PCF 争用服务 (Point Coordination Function) MAC层 分布协调功能DCF (Distributed Coordination Function) (CSMA/CA) 2.4 GHZ2.4 GHZ R 5 GHz 2. 4 GHz FHSS DSSs 1 Mb/s OFDM 物理层1Mbs1Mbs2Mbs6.,9,12,55MbsS 2 Mb/s 2 Mb/s 18,24,36,11Mb/s 48.54Mb/s EEE802.11 802.11a 802.11b
802.11的MAC层在物理层之上 包括两个子层 MAC 层 无争用服务 争用服务 分布协调功能 DCF (Distributed Coordination Function) (CSMA/CA) 点协调功能PCF (Point Coordination Function) 物理层 2.4 GHz FHSS 1 Mb/s 2 Mb/s 2.4 GHz DSSS 1 Mb/s 2 Mb/s IR 1 Mb/s 2 Mb/s 5 GHz OFDM 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mb/s 2.4 GHz DSSS 5.5 Mb/s 11 Mb/s IEEE 802.11 802.11a 802.11b
DCF子层在每一个结点使用CSMA机制的分布式 接入算法,让各个站通过争用信道来获取发送权。 因此DCF向上提供争用服务。 无争用服务 点协调功能PCF 争用服务 (Point Coordination Function) MAC层 分布协调功能DCF (Distributed Coordination Function) (CSMA/CA) 2.4 GHZ2.4 GHZ R 5 GHz 2. 4 GHz FHSS DSSs 1 Mb/s OFDM 物理层1Mbs1Mbs2Mbs6.,9,12,55MbsS 2 Mb/s 2 Mb/s 18,24,36,11Mb/s 48.54Mb/s EEE802.11 802.11a 802.11b
DCF 子层在每一个结点使用 CSMA 机制的分布式 接入算法，让各个站通过争用信道来获取发送权。 因此DCF 向上提供争用服务。 MAC 层 无争用服务 争用服务 分布协调功能 DCF (Distributed Coordination Function) (CSMA/CA) 点协调功能PCF (Point Coordination Function) 物理层 2.4 GHz FHSS 1 Mb/s 2 Mb/s 2.4 GHz DSSS 1 Mb/s 2 Mb/s IR 1 Mb/s 2 Mb/s 5 GHz OFDM 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mb/s 2.4 GHz DSSS 5.5 Mb/s 11 Mb/s IEEE 802.11 802.11a 802.11b
PCF子层使用集中控制的接入算法将发送数据权 轮流交给各个站从而避免了碰撞的产生 无争用服务 点协调功能PCF 争用服务 (Point Coordination Function MAC层 分布协调功能DCF (Distributed Coordination Function) (CSMA/CA) 2.4 GHZ2.4 GHZ R 5 GHz 2. 4 GHz FHSS DSSs 1 Mb/s OFDM 物理层1Mbs1Mbs2Mbs6.,9,12,55MbsS 2 Mb/s 2 Mb/s 18,24,36,11Mb/s 48.54Mb/s EEE802.11 802.11a 802.11b
PCF子层使用集中控制的接入算法将发送数据权 轮流交给各个站从而避免了碰撞的产生 MAC 层 无争用服务 争用服务 分布协调功能 DCF (Distributed Coordination Function) (CSMA/CA) 点协调功能PCF (Point Coordination Function) 物理层 2.4 GHz FHSS 1 Mb/s 2 Mb/s 2.4 GHz DSSS 1 Mb/s 2 Mb/s IR 1 Mb/s 2 Mb/s 5 GHz OFDM 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mb/s 2.4 GHz DSSS 5.5 Mb/s 11 Mb/s IEEE 802.11 802.11a 802.11b
帧间间隔|S ■所有的站在完成发送后,必须再等待一段很短 的时间(继续监听)才能发送下一帧。这段时 间的通称是帧间间隔S( nterFrame Space)。 ■帧间间隔长度取决于该站欲发送的帧的类型。 高优先级帧需要等待的时间较短,因此可优先 获得发送权,但低优先级帧就必须等待较长的 时间。 ■若低优先级帧还没来得及发送而其他站的高优 先级帧已发送到媒体,则媒体变为忙态因而低 优先级帧就只能再推迟发送了。这样就减少了 发生碰撞的机会
帧间间隔 IFS ◼ 所有的站在完成发送后，必须再等待一段很短 的时间（继续监听）才能发送下一帧。这段时 间的通称是帧间间隔 IFS (InterFrame Space)。 ◼ 帧间间隔长度取决于该站欲发送的帧的类型。 高优先级帧需要等待的时间较短，因此可优先 获得发送权，但低优先级帧就必须等待较长的 时间。 ◼ 若低优先级帧还没来得及发送而其他站的高优 先级帧已发送到媒体，则媒体变为忙态因而低 优先级帧就只能再推迟发送了。这样就减少了 发生碰撞的机会
SFS,即短(Shor帧间间隔,长度为28μs,是最短的帧间间隔, 用来分隔开属于一次对话的各帧。一个站应当能够在这段时间内 从发送方式切换到接收方式 使用S|FS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 DIFS 回答AP探询的帧和在PCF方式中接入点 PIFS AP发送出的任何帧。 /体空闲FF8 发送第1帧 时间 源站 SIFS 有帧要发送 ACK 时间 目的站 DIFS PFS|争用窗口 NA∨(媒体忙) 发送下一帧时间 其他站 有帧要发送推迟接入 等待重试时间
三种帧间间隔 时间 SIFS PIFS DIFS 媒体空闲 发送第 1 帧 SIFS PIFS NAV（媒体忙） 时间 DIFS 争用窗口 发送下一 帧 推迟接入 等待重试时间 有帧要发送 源站 时间 目的站 ACK SIFS 其他站 有帧要发送 SIFS，即短(Short)帧间间隔，长度为 28 s，是最短的帧间间隔， 用来分隔开属于一次对话的各帧。一个站应当能够在这段时间内 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 方式中接入点 AP 发送出的任何帧