无线电波网路与声波网路的碰撞、隐藏结点、backoff(繁体).ppt

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片文字樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,*,*,無線電波網路與聲波網路的碰撞、隱藏結點、,backoff,802.11,基本存取機制,由,訊框間隔,(Interval Frame Space,IFS),長短來決定發送訊框的時機。,短訊框間隔,(Short Interval Frame Space,SIFS),RTS,CTS,DATA,ACK,PCF,訊框間隔,(PIFS),PCF,運作服務,(,無競爭服務,),DCF,訊框間隔,(DIFS),DCF,運作服務,(,競爭服務,),延長訊框間隔,(EIFS),重送訊框,(,資料碰撞,),802.11,同實體層的,Slot time,與,IFS,之同,802.11 NAV,RTS/CTS,協調功能,確認,(Acknowledge,ACK),要求傳送,(Request to Send,RTS),允許傳送,(Clear to Send,CTS),虛擬載波偵測,(Virtual Carrier Sense),網路配置向量,(Net Allocation Vector,NAV),802.11 RTS,、,CTS,、,NAV,與隱藏節點,解決,隱藏工作站問題,：,RTS,與,CTS,訊框需要攜帶,NAV,持續時間值,(DATA,frame,傳輸所需時間,),的目的是要解決可能存在的隱藏節點,802.11,後退演算法與碰撞延遲,競爭視窗,(Contention Window,CW),7,15,31,63,127,255,255,255,.,255,後退時間,Backoff=INT(CW*Random()*Time-slot,CW,介於,CWmin,與,CWmax,之間,Random(),為,0,與,1,之間的隨機值,Time-slot=,傳送端啟動延遲,+,媒介傳遞延遲,+,感測媒介反映延遲,MACAW,Protocol,MACAW,被廣泛的使用在,Ad-hoc,網路，此外也也建立了許多,MAC,的,Protocol,使用在,WSN,。,IEEE802.11,的,RTS/CTS,機制也是使用,MACAW,改進而來。,MACAW,使用,RTS-CTS-DS-DATA-ACK,的控制訊框，有時經由,RTS-RRTS,訊框解決隱藏結點問題。,MACAW,不使用載波感測,Example about working of MACAW,Fig1,MACAW,hidden node,RTS,任何節點無意中聽到一個,RTS,的框架（如圖,1,節點,F,或節點,E,）抑制發送任何信息直到接收到,CTS,，或者再等待一段時間,(,等待是否會收到,DS,訊框,),。,CTS,如果無意中聽到了,CTS,框架將抑制發送任何信息，直到收到,DATA,訊框和,ACK,（解決隱藏終端的問題），加上一個隨機的時間。,MACAW,的,RTS,和,CTS,訊框包含,DATA,訊框信息的長度。因此其他節點使用這些信息來估計退避時間。,MACAW,of RRTS(solving the hidden terminal problem),A,B,RTS,CTS,DS,DATA,ACK,RRTS,RTS,擱置,D,的,RTS,請求,短的等待時間,Backoff,時間,C,D,聽到別的,RTS,Backoff,產生,聽到別的,ACK,結束訊框,開始競爭時,節點,C,馬上寄送,RRTS,訊框要求節點,D,傳送,RTS,請求,RTS,比較,CSMA/CA,與,MACAW,CSMA/CA,MACAW,Backoff,Backoff time=CW*Random()*SlotTime,Random()=,介於,0,與,1,的實數,SlotTime=,Transmitter turn-on delay,+,medium propagation delay,+,medium busy detect response time,乘性遞增線性遞減,(MILD),Finc=min(1.5*CONUTER,MAX),Fdec=max(COUNTER-1,MIN),Counter 031(,每碰撞一次加,1),Hidden node,RTS/CTS/DATA,註,1,RTS/CTS,擱置，等待下一周期競爭傳輸,RRTS,給主控,RTS,請求,註,2,Carrier sense,YES,NO,PCF,YES,NO,DCF,YES,YES,Control frame,RTS-CTS-DATA-ACK,RTS,主控,(RRTS,被控,)-CTS-DS-DATA-ACK,註解：,CSMA/CA,：,RTS,、,CTS,、,DATA,都夾帶,NAV,向量值，以避免鄰近的隱藏結點一直傳送,RTS,請求訊框,MACAW,：當隱藏結點發送出,RTS,訊框時，由於鄰近結點因,其他的節點正在傳輸,而不會回應隱藏結點,CTS,，而隱藏結點將經過短的等待時間後自動產生,backoff,結論,MACAW,缺點為：,使用的控制訊框多，降低頻道的利用率。,沒有,PCF,管理機制，會因為排在很後面的優先順序，導致等待的節點就算只是傳送一個訊框的資料仍需等待很久的時間，大幅降低節點的傳輸效率。,既然,RTS,與,/CTS,已經包含,DATA,傳送所需時間，故,DS,訊框是多餘的。,無,carrier sense,CSMA/CA,優點：,使用的控制訊框少，可大幅提高整個頻道的利用率。,有,PCF,與,DCP,機制可大幅提升節點的效率,有,carrier sense,可以使用,CSMA/CA,的優點來改進,MACAW,的缺點,二進位指數退幣演算法,當兩個節點在同一時間出手時就會被判碰撞,這時傳輸結點會等待,0(2N)-1,的時間再傳,又碰,N,就又加,1,直到,N=10,例如：,N=2,，則隨機產生的時間等於,0,1,2,3,直到,(2N)-1=1023,個時槽時間為止,表示延遲時間最長為,1023,個時槽時間，較長的延遲反而較無效率。,當碰撞次數大於,16,次，該工作站會放棄繼續傳送該筆資料。,問題,1.,無線電波,NAV,是否適用於水下,?,需要調整,?,需了解目前,NAV,做法。,2.,兩個同時傳時產生碰撞的,Backoff time,是否須調整,?,無線電坡的做法,?,3.,隱藏節點的問題,-,水下通訊與水上通訊是否一樣,?,