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1、WLAN信道竞争机制简介1 WLAN 工作原理简介1.1 信道抢占以太网和 802.11 使用的都是时分复用的机制。以太网使用 CSMA/CD 发送者可以监测 到发出的信号在线路中是否和其他信号冲突，如果介质中发生冲突，发送者会等待一个随机 时间后再尝试进行发送。而在802.11网络中，STA发出信号后不能检测到此信号是否受到 干扰，因此 CSMA/CD 机制不能完全适应无线网络。 802.11 协议将以太网使用的信道抢占机 制做了一定的调整，以适应无线环境的特点。 802.11 假定发送的报文都会产生冲突，也就是 发送的每个报文都需要进行随机退避，并且将这个随机退避提到了帧发送之前，这也就是
2、 CSMA/CA 机制。其机制如下图所示：=DIFSv DIF3-JCantentinn Window :i Busy Medium1 J Backoff-Window Next FrameDefer Access*岬 Slot timgSd&ct Slot and Decrem ent Backoff as long as medium is id|e图1 802.11 信道抢占机制其中IFS (SIFS/PIFS/DIFS )是802.11协议为维护数据交互而定义的新的规避时间，而Backoff-Window就是随机退避时间；Busy Medium的判断方法在802.11协议中定义为CCA
3、 机制，一般通过无线信号能量阀值的方法实现。DIFSStation AFrarreCWindowStation BBackoff1i irl Frame:Station CI DeferFniTii?CWindcwStaLion D-DeferGWiindw勺1 1IrisrneStation bI Defer|L FranneCWindowC Window = Content bn WindaAf| - Backoff| 二 Remaining图2 802.11STA 退避机制从图上看出，在有数据发送时，STA首先监听信道，如果信道中没有其他STA在传输 数据，则首先随机退避一个时间，如果在
4、这个时间内没有其他STA抢占到信道，STA等待 完后可以立即占用信道并传输数据。1.2 隐藏节点无线信号有一定的传输距离限制，超过这个距离就不能检测到该信号，这个特性对 802.11 的信道抢占机制带来了很大的挑战。802.11 的信道抢占机制是通过检测信道忙闲情况 来维护，如果 STA 间距离超过了无线信号所能传输的距离，彼此不能检测到对方在占用信 道，从而同时向 AP 发送数据，在 AP 接收无线信号时会形成物理信号冲突。如下图：1图3 802.11 中的隐藏节点802.11 协议定义了 RTS/CTS 机制来解决这个问题， RTS/CTS 机制如下图：图4 802.11中的RTS/CTS机制802.11 定义的方法很简单，就是让 AP 承担起信号传递的作用。 在这种 机制 下， STA 抢占到信道后，首先向接收方发送RTS报文，接收方会回应CTS，因AP回应报文的无线 信号会覆盖到BSS下的所有STA。RTS/CTS报文中都包含信道被占用的时间，协议规定接 收到RTS和CTS的STA必须在RTS/CTS报文中要求的时间内认为信道忙，不能发送数据, 从而解决了隐藏节点的问题。很遗憾的是，802.11协议将是否使用RTS/CTS门限的权力下放给每个STA,由STA自 己决定是否使用这个机制，在实际使用中用户很少会去配置这个功能，因此 RTS/CTS 实际 效用不大。
