苹果4代手机没安装摄像头是不是就不能连接无线网络?有没有专业人士啊？帮我回答看看！_百度知道
苹果4代手机没安装摄像头是不是就不能连接无线网络?有没有专业人士啊？帮我回答看看！
提问者采纳
两者没有本质联系。你打开“设置”--WIFI打开
就能使用无线WIFI了
关键是手机搜不到啊，我试过了啊！重启都试了很多次了~ 手机里面有个还原网络设置的，我一按还原设置 WI-Fi就显示无Wi-Wi,这是怎么回事啊？我恢复手机还是没有用？？？
可能是手机系统问题了。去售后服务中心问问吧、、。
其他类似问题
按默认排序
其他2条回答
无线网络的链接根本不关摄像头的事
你打开 设置--WIFI打开
就能使用无线WIFI了
能当摄像头的用。
苹果4代手机的相关知识
您可能关注的推广回答者：
等待您来回答
下载知道APP
随时随地咨询
出门在外也不愁怎么才可以让对方不能用无线网络_百度知道
怎么才可以让对方不能用无线网络
我有更好的答案
按默认排序
这样同样可以阻止“邻居”的“蹭网”。关闭DHCP以后，一般的蹭网族根本就摸不清你内网的IP设置。DHCP可以自动为无线网络分配IP，“蹭网”者就很难在搜索无线时发现你的无线网络、采用WPA&#47.168。设置方法很简单;all”→回车、关闭SSID(网络名称)广播设置好无线加密后,在出现的命令提示符界面中输“ipconfig &#47，我们把该地址改为任意的一个内网地址;WPA2-PSK加密蹭网一族一般用的都是傻瓜蹭网软件。首先，就可以得到客户端的MAC地址了，我们只需启用其中的MAC地址过滤功能，最后点击确定即可，一般情况下很难有人可以蹭到你的网，升级无线路由&#47，再输入密钥就OK啦，只要进到无线设置中，也无法下手给自己分配IP上网。而为了进一步防止被“蹭网”，比如172，从而获得更好的安全防护效果、降低发射功率和升级固件目前有些无线路由&#47.1，从而破解得到WEP的密钥，我们只需依次单击“开始”→“运行”→输入“cmd”→回车;AP的“高级设置”菜单中.X网段。那么如何查看客户端设备的MAC地址呢，通过调节无线发射功率！设置方法也很简单.1，这样即使无线密钥被破解，可以控制无线网络的覆盖范围.1，咱先把路由器的内部IP改掉防止被别人蹭网的防御措施;AP具有调节无线发射功率这个功能、关闭DHCP功能关闭了SSID广播.88;AP的SSID广播;AP的固件同样重要。设置方法同样简单，这样内部的电脑可以指定IP为172，也就是网关地址，最后点击确定即可，一般的“蹭网”者就很难侵入到你的无线网络了。这样我们的整体防护设置也就全部完成了;AP无法自动给无线客户端分配IP地址：192，最后点击确定即可;AP的Web配置界面，这也就减少了你的无线网络被“蹭”的机会。如此一来，自己的电脑无线网卡需要手动指定IP，通过设置“允许MAC地址连接”的列表.1，把加密模式改为WPA-PSK，例如默认IP地址为;AP的默认IP地址。但是如果采用了WPA-PSK或者WPA2-PSK加密的话。5.0，还有可能增加额外的防护功能。3；稍微高级点的蹭网族会用抓包工具分析数据包里面的内容，进入无线路由&#47，我们最好修改无线路由&#47。一般路由器默认IP地址都是192，MAC地址过滤是非常关键的一步，然后修改默认IP地址。当然，只能破解WEP加密的无线信号，这样可以防止被“蹭网”者猜到，然后选择“停用SSID广播”，你的网络将会恢复往日的畅通，因为它不仅可以修复一些安全漏洞:1.1，找到“局域网设置”菜单？很简单、修改内部IP设置如果你觉得还不够安全，并“停用DHCP服务器”，那么可以继续设置。2，我们可以修改为10，这样可以防止被“蹭网”者轻易猜到.1。我们利用网络设备MAC地址唯一性的特点。另外。4，在其中修改SSID名称，并将允许连接的客户端设备的MAC地址输入在列表中。6，修改一个有个性的SSID也很重要，进入无线路由&#47、设置MAC地址过滤在防止“蹭网”的整体设置中.88.168，也就是让无线路由&#47.88，我们就需要开始隐藏自己了，这也同时方便了蹭网一族破解了你的密钥以后接入你的路由器。这是目前杜绝蹭网最有效的方法，“蹭网”者依然无法连入你的无线网络.88，因为它很难搜索到你的无线信号，仅允许列表中的客户端连接无线网络，别急，你的数据信息将变得更加安全。MAC地址过滤一般在无线路由&#47。通过关闭无线路由&#47，然后找到“基本设置”菜单，关闭DHCP服务器。在这套整体防护方案的保护下，我们还需要关闭DHCP功能.0;AP的Web配置界面
其他类似问题
无线网络的相关知识
等待您来回答
下载知道APP
随时随地咨询
出门在外也不愁第3章 Ad Hoc 网络的MAC接入协议田洪现 北京交通大学 现代通信研究所Hxtian@第3章 主要内容3.1 信道接入技术及协议 3.2 Ad hoc接入面临的主要问题 3.3 隐藏终端和暴露终端 3.4 Ad hoc几种接入协议Hxtian
@3.1 信道接入技术及协议前面我们已经讲过，Ad Hoc是多跳共享网络。共 享的含义就是在一个公用的广播信道上实现所有 用户的互连和通信。这样，如何控制对共享信道 的接入，就是数据链路层的一个特殊子层－－介 质接入控制MAC子层的主要任务。MANET Node Protocol StackHxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）MAC层需要解决的主要问题网络具有特殊的网络组织形式，具有动态性。因此， 其信道接入协议面临许多新的问题，这些问题包括： MAC相关的无线接收问题 不同的信道共享方式 暴露终端问题 隐藏终端问题 节点移动的影响 Ad Hoc的MAC协议必须尽量消除这些因素的影响。Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）信道共享方式 在普通的通信系统中，信道共享方式有3种：点对 点、点对多点和多点共享。点对点是最简单的信道共享方式。其特点是只有两个节点共享无线信道。在单信道时，两个节点可以通过半双工方式实现共享，在双信 道时，可实现全双工通信。点对多点一般用于有固定基础设施控制的无线信道，例如蜂窝移动系统的无线信道。这时，终端在中心站的控制下共享一个或多个无线 信道。多点共享是指多个终端共享一个广播信道。以太网就是最典型的多点共享方式(仅指HUB的应用，对交换机来说就不是了).在多点共享方 式中，一个终端发送信号，所有的终端都可以听到，即相当于一个全 互连的网络.因此这种共享方式下的信道也称为一跳共享广播信道.Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）Ad Hoc网络的多跳共享性Ad Hoc网络的共享方式与前述不同。 Ad Hoc网络共 享信道为多跳共享。 虽然Ad Hoc网络的无线信道也是一个共享的广播信 道，但它不是一跳共享。在Ad Hoc网络中，当一个节点发 送报文，只有在它覆盖范围内的节点（称为邻居）才能够 接收到，而覆盖范围以外的节点感知不到任何通信的存 在。而这恰恰也是AD HOC网络的优势所在，即发送节点覆 盖范围以外的节点不受发送节点的影响，他们也可以同时 发送报文，这可以大大提高频率的空间复用度。在使用一 个通信频率的情况下， AD HOC网络中可以有多对节点同 时进行通信，我们称AD HOC网络的这种共享信道为多跳共 享广播信道。Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）多跳共享性对MAC协议的影响多跳共享广播信道带来的直接影响就是报文冲突与节 点所处的地理位置相关。在一跳共享广播信道中，报文冲 突是全局事件，所有节点要么都收到正确的报文，要么都 会感知到报文冲突。但在Ad Hoc网络中，报文冲突只是局 部事件，发送节点和接收节点感知到的信道状况的不一致 性，会带来隐藏终端、暴露终端等一系列的问题。 由于Ad Hoc网络网络特殊的信道共享方式（多跳共 享），需要设计专用的信道接入协议。Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）静态多点接入技术TDMA:为每个用户分配一个固定的时隙; FDMA:为每个用户分配一个固定的频段; 这些静态的方法，在用户数较少而固定，且每个用户 通信量较大的情况下，是简单有效的接入方案。 但是，当用户数目较多且通信量具有突发特征时，就 不适用。必须采用动态多点接入技术。Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续） 时分复用 TDM－Time Division MultiplexingHxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）FDM/频分复用当信道带宽大于各路信号的总带宽时，可以将信道分割成若干个 子信道，每个子信道用来传输一路信号，这就是频分多路复用 （Frequency Division Multiplexing, FDM)Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）动态多点接入技术动态多点接入技术，可分为受控接入和随机接入两类。对于受控 接入，每个用户不能随意接入信道，必须服从一定的控制规则，典型 的有多点线路轮询和令牌传递。对于随机接入，每个用户都可以根据 自己的意愿随机的发送信息，当多个用户同时发送信息时，就产生帧 的冲突，导致冲突的发送都以失败告终。 受控接入又可以分为集中式和分布式。轮询属于集中式控制，控 制节点按一定顺序逐一询问各用户节点是否有信息发送。如果有，则 被询问的用户节点就立即将信息发送给控制节点；如没有，则控制节 点依次询问下一节点。令牌环属于分布式控制，在环路中通过特殊的 令牌环帧沿着环路逐站传递，只有获得令牌的节点才有权发送信息。 当信息发送完毕，就将令牌传递给下一站。 AD HOC网络作为自组网的特点，决定了它只能采用随机接入。Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）多点随机接入协议（针对一跳共享的网络） 1、ALOHA方式ALOHA随机接入方式有两种，一种是纯ALOHA方式，一 种是分时隙ALOHA方式。两者的区别在于是否将事件分割 为离散的时隙空间，即纯ALOHA方式无需全局时间同步,而 分时隙ALOHA方式则必须时间同步。两者都适用于任何无 协调关系的多用户竞争单信道使用权的系统。Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）纯ALOHA：纯ALOHA是一种用户一旦产生需要传输的数据就 完全随机的发送到无线信道上去的方式.它既可以工作在 无线信道方式，也可以工作在总线式网络中。纯ALOHA系 统最大吞吐量为0.184分时隙ALOHA：以一个分组的传输时间为单位，把信道划 分为时隙，用户按照这种时隙同步发送分组的。系统最大 吞吐量为0.368，是纯ALOHA的2倍。Hxtian@3.1信道接入技术及协议 （续）冲突的结果是使冲突的双方（有时也可能是多方）所发送的数据都 出现差错，因而都必须进行重发。但是发生冲突的各站不能马上进行重 发，因为这样做就会继续冲突下去。 ALOHA系统采用的重发策略是让各站等待一段随机的时间，然后再 进行重发。Hxtian@3.1信道接入技术及协议 （续）每一个帧在到达缓冲区后，都要等待一段时间后才能发出去。 在一个时隙内有2个或2个以上的帧到达后，则在下一个时隙产生冲突Hxtian@3.1信道接入技术及协议 （续）Hxtian@3.1信道接入技术及协议 （续）Hxtian@3.1信道接入技术及协议 （续）两种ALOHA 的归一化的帧平均传输时延D/TO与吞吐量S的关系曲线。这是在忽略传播时延并令K＝5 的条件下得出的。从两条曲线的对比可 看出，当吞吐量很小时，纯ALOHA 的性能要稍好一些。但当吞吐量增大时， 纯ALOHA 的时延会急剧上升（尤其是当S 接近于0.18 时），而对时隙ALOHA 却可以在更高的吞吐量下工作。Hxtian@3.1信道接入技术及协议 （续）载波监听多路访问 CSMA（Carrier Sense Multiple Access Protocols） 载波监听（Carrier Sense） 站点在为发送帧而访问传输信道之前，首先监听信道 有无载波，若有载波，说明已有用户在使用信道，则不发 送帧以避免冲突。 多路访问（Multiple Access） 多个用户共用一条线路Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）CSMA方式 在ALOHA中,由于各个用户是相互独立的发送分组，因 此发生分组冲突的概率很大。针对这种情况而研究的CSMA （载波侦听多址）方式是一种用户监测信道使用情况，避 开冲突发送分组的方式。即采用这种方式发送分组时，首 先要检测载波，检测其它用户是否在使用信道，一旦信道 空闲就立即发送分组，从而使网络可获得大大高于分时隙 ALOHA协议的最大信道利用率 CSMA方式有三种基本的方式: 非坚持（non-persistent）CSMA方式 1-persistent CSMA方式 P-persistent CSMA方式，用于分时隙信道Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）1-坚持CSMA(1-persistent CSMA) 如果介质空闲，就立即发送数据；如果介质忙则继续 侦听直到介质变为空闲，然后发送数据；如果有冲突则等 待随机时间后再侦听。之所以称其为1-坚持 CSMA ，是因 为站点一旦发现介质空闲，将以概率1发送数据 原理 若站点有数据发送，先监听信道；若站点发现信道空闲， 则发送；若信道忙，则继续监听直至发现信道空闲，然后 完成发送； 若产生冲突，等待一随机时间，然后重新开始发送过程。 优点：减少了信道空闲时间； 缺点：增加了发生冲突的概率；广播延迟对协议性能的影响：广播延迟越大，发生冲突的可能性 越大，协议性能越差；Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）非坚持 CSMA (non persistent CSMA) 如果介质空闲，立即发送数据；如果介质忙，则等待 一个随机时间后再尝试。定性分析一下，就可以知道非坚 持CSMA协议的介质利用率会比1-坚持CSMA好一些，但数据 传输时间可能会长一些 原理 若站点有数据发送，先监听信道；若站点发现信道空 闲，则发送；若信道忙，等待一随机时间，然后重新开始 发送过程；若产生冲突，等待一随机时间，然后重新开始 发送过程。 优点：减少了冲突的概率； 缺点：增加了信道空闲时间，数据发送延迟增大； 信道效率比1-坚持CSMA高，传输延迟比1-坚持CSMA大。Hxtian@3.1信道接入技术及协议 （续）p-坚持CSMA (p-persistent CSMA) 如果介质空闲，便以概率p发送数据，以概率1-p把数据发送推迟 到下一个时间片；如果下一个时间片介质仍然空闲，便再次以概率p 发送数据，以概率1-p将其推迟到下下一个时间片。此过程一直重 复，直到将数据发送出去或是其他站点开始发送数据。如果一开始侦 听介质就发现介质忙，那么它就等到下一个时间片继续侦听介质，然 后重复上述过程. 适用于分时隙信道； 原理 若站点有数据发送，先监听信道； 若站点发现信道空闲，则以概率p发送数据，以概率q=1-p延迟至下一 个时槽发送。若下一个时槽仍空闲，重复此过程，直至数据发出或时 槽被其他站点所占用； 若信道忙，则等待下一个时槽，重新开始发送； 若产生冲突，等待一随机时间，然后重新开始发送;Hxtian@3.1信道接入技术及协议 （续）Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）CSMA/CD是对CSMA的改进 冲突检测是在发送的同时接收信息进行比较，如果两 者不一致，说明发生了冲突，发送站点停止发送数据帧， 并向总线发送阻塞信号，通知其他站点 冲突检测可及早释放共享介质，提高信道利用率 CSMA由于在发送数据之前进行载波监听，所以减少了冲突 的机会。但由于传播时延的存在，冲突还是不可避免的。 CSMA/CD的要点就是:监听到信道空闲就发送数据帧，并继 续监听下去。如监听到发生了冲突，则立即放弃此数据帧 的发送。Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）CSMA/CD和CSMA/CA802.3协议的CSMA/CD;无线局域网标准802.11的CSMA/CA 对无线通信，由于要检测冲突，设备必须能够一边接受数据信号 一边传送数据信号，而这在无线系统中是无法办到的。CSMA/CA一个工作站希望在无线网络中传送数据，如果没有探测到网络中 正在传送数据，则附加等待一段时间，再随机选择一个时间片继续探 测，如果无线网路中仍旧没有活动的话，就将数据发送出去。接受端 的工作站如果受到发送端送出的完整的数据则回发一个ACK数据报， 如果这个ACK数据报被接收端收到，则这个数据发送过程完成，如果 发送端没有收到ACK数据报，则或者发送的数据没有被完整地收到， 或者ACK信号的发送失败，不管是那种现象发生，数据报都在发送端 等待一段时间后被重传。Hxtian@3.1 信道接入技术及协议 （续）Hxtian@3.2 Ad Hoc 信道接入面临的主要问题AD HOC信道自组网MAC接入协议的作用 信道接入协议是自组网设计、研究的主要技术难点之 一，网络的性能如吞吐量、容量、时延及功耗等性能依赖 于所采用的MAC协议。 AD HOC网络是无线网络，信道资源相对紧张，节点对 信道资源的使用受到限制。同时，物理层的传输质量也相 对较差，也没有一个可靠的中心控制点，因此节点间不容 易协调。 由于网络接点的高度灵活性，导致它需要更多的资源 传输控制信息。综上所述，如何提高信道资源利用率、如 何协调各节点的操作、如何提高传输的可靠性就成为ad hoc网络接入技术研究的主要内容。Hxtian@3.2 Ad Hoc 信道接入面临的主要问题 （续） AD HOC自组网对信道接入协议的要求 1)高空间复用度Ad Hoc网络的优点之一就是可以实现多对结点同时进 行通信，实现频率的空间复用，提高网络的总吞吐量。2)避免报文间冲突由于采用了特殊的信道共享方式，Ad Hoc信道接入协 议要面临报文冲突的威胁，严重影响信道利用率，特别注 意数据报文的无冲突发送。3)提供冲突解决方法当报文冲突不可避免时，信道接入协议要提供有效的 冲突解决方法，尽量减少报文冲突带来的影响Hxtian@3.2 Ad Hoc 信道接入面临的主要问题 （续） AD HOC自组网对信道接入协议的要求4）公平性 尽量保证节点公平占用信道； 5）硬件无关性 不能对电台的功能做过多的假设 6）其它：节能、安全、多播广播支持、提供实时业务等 前面讲过，MAC接入分为受控接入和随机接入两种。 由于ad hoc是无中心的网络，所以不能采用轮询接入；而 ALOHA和CSMA也是不能在ad hoc中应用的，因为在ad hoc 网络中，节点的通信范围受限，终端可以随机移动，并且 接点之间的传播时延不可以忽略。Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 隐藏终端隐藏终端是指在接收接点的覆盖范围内而在发送节点 的覆盖范围外的节点。隐藏终端由于听不到发送节点的发 送而可能向相同的接收节点发送分组，导致分组在接收节 点处冲突。冲突后发送节点要重传冲突的分组，这降低了 信道的利用率。Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)隐藏终端隐藏终端又可以分为隐发送终端和隐接收终端两种。 在单信道条件下，隐发送终端可以通过在发送数据报 文前的控制报文握手来解决。但是隐接收终端问题在单信 道条件下无法解决。隐藏终端 CHxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)当A要向B发送数据时，先发送一个控制报文RTS;B接收到 RTS后，以CTS控制报文回应；A收到CTS后才开始向B发送 报文，如果A没有收到CTS，A认为发生了冲突，重发RTS， 这样隐发送终端C能够听到B发送的CTS，知道A要向B发送 报文，C延迟发送，解决了隐发送终端问题。 对于隐接收终端，当C听到B发送的CTS控制报文而延迟发 送时，若D向C发送RTS控制报文请求发送数据，因C不能发 送任何信息，所以D无法判断时RTS控制报文发生冲突，还 是C没有开机，还是C时隐终端，D只能认为RTS报文冲突， 就重新向C发送RTS。因此，当系统只有一个信道时，因C 不能发送任何信息，隐接收终端问题在单信道条件下无法 解决。Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)暴露终端暴露终端是指在发送接点的覆盖范围内而在接收节点 的覆盖范围外的节点。暴露终端因听到发送节点的发送而 可能延迟发送。但是，它其实是在接收节点的通信范围之 外，它的发送不会造成冲突。这就引入了不必要的时延。Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)暴露终端暴露终端又可以分为暴露发送终端和暴露接收终端两 种。在单信道条件下，暴露接收终端问题是不能解决的， 因为所有发送给暴露接收终端的报文都会产生冲突；暴露 发送终端问题也无法解决，因为暴露发送终端无法与目的 节点成功握手。暴露终端 CHxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)当B向A发送数据时，C只听到RTS控制报文，知道自己是暴 露终端，认为自己可以向D发送数据。C向D发送RTS控制报 文。如果是单信道，来自D的CTS会与B发送的数据报文冲 突，C无法和D成功握手，它不能向D发送报文。 在单信道下，如果D要向暴露终端C发送数据，来自D的RTS 报文会与B发送的数据报文在C处冲突，C收不到来自D的 RTS,D也就收不到C回应的CTS报文。 因此，在单信道条件下，暴露终端问题根本无法得到解 决！Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)隐藏终端和暴露终端问题产生的原因由于ad hoc网络具有动态变化的网络拓扑结构，且工 作在无线环境中，采用异步通信技术，各个移动节点共享 同一个通信信道，存在信道分配和竞争问题；为了提高信 道利用率，移动节点电台的频率和发射功率都比较低；并 且信号受无线信道中的噪声、信道衰落和障碍物的影响， 因此移动节点的通信距离受到限制，一个节点发出的信 号，网络中的其它节点不一定都能收到，从而会出现“隐 藏终端”和“暴露终端”问题。Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)隐藏终端和暴露终端问题对ad hoc网络的影响“隐藏终端”和“暴露终端”的存在，会造成ad hoc网络 时隙资源的无序争用和浪费，增加数据碰撞的概率，严重 影响网络的吞吐量、容量和数据传输时延。在ad hoc网络 中，当终端在某一时隙内传送信息时，若其隐藏终端在此 时隙发生的同时传送信息，就会产生时隙争用冲突。受隐 藏终端的影响，接收端将因为数据碰撞而不能正确接收信 息，造成发送端的有效信息的丢失和大量时间的浪费（数 据帧较长时尤为严重），从而降低了系统的吞吐量和容 量。当某个终端成为暴露终端后，由于它侦听到另外的终 端对某一时隙的占用信息，而放弃了预约该时隙进行信息 传送。其实，因为源终端节点和目的终端节点都不一样， 暴露终端是可以占用这个时隙来传送信息的。这样，就造 成了时隙资源的浪费Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)隐藏终端和暴露终端问题的解决方法解决隐藏终端问题的思路是使接收节点周围的邻居节点都能了解 到它正在进行接收，目前实现的方法有两种：一种是接收节点在接收 的同时发送忙音来通知邻居节点，即BTMA系列；另一种方法是发送节 点在数据发送前与接收节点进行一次短控制消息握手交换，以短消息 的方式通知邻居节点它即将进行接收，即RTS/CTS方式。这种方式是 目前解决这个问题的主要趋势，如已经提出来的CSMA/CA、MACA、 MACAW等。还有将两种方法结合起来使用的多址协议，如DBTMA。 对于隐藏发送终端问题，可以使用控制分组进行握手的方法加以 解决。一个终端发送数据之前，首先要发送请求发送分组，只有听到 对应该请求分组的应答信号后才能发送数据，而是收到此应答信号的 其他终端必须延迟发送。 在单信道条件下使用控制分组的方法只能解决隐发送终端，无法 解决隐藏接收终端和暴露终端问题。为此，必须采用双信道的方法。 即利用数据信道收发数据，利用控制信道收发控制信号。Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)RTS-CTS 握手机制RTS（Request to Send，请求发送）、CTS（Clear to Send ， 清除发送）.RTS/CTS机制是对CSMA的一种改进，它可以在一定程 度上避免隐藏终端和暴露终端问题。采用基于RTS/CTS的 多址协议的基本思想是在数据传输之前，先通过RTS/CTS 握手的方式与接收节点达成对数据传输的认可，同时又可 以通知发送节点和接收节点的邻居节点即将开始的传输。 邻居节点在收到RTS/CTS后，在以后的一段时间内抑制自 己的传输，从而避免了对即将进行的数据传输造成碰撞。 这种解决问题的方式是以增加附加控制消息为代价的。Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)RTS-CTS 握手机制 从帧的传输流程来看，基于RTS/CTS的多址方式有几 种形式，从复杂性和传输可靠性角度考虑，可采用RTSCTS-Data-ACK的方式。具体做法是：当发送节点有分组要 传时，检测信道是否空闲，如果空闲，则发送RTS帧，接 收节点收到RTS后，发CTS帧应答，发送节点收到CTS后， 开始发送数据，接收节点在接收完数据帧后，发ACK确 认，一次传输成功完成。如下图所示。如果发出RTS后， 在一定的时限内没有收到CTS应答，发送节点执行退避算 法重发RTS。RTS/CTS交互完成后，发送和接收节点的邻居 收到RTS/CTS后，在以后的一段时间内抑制自己的传输。 延时时间取决于将要进行传输的数据帧的长度，所以由隐 藏 终 端 造 成 的 碰 撞 就 大 大 减 少 了 。 采 用 链 路 级的 应 答 （ACK）机制就可以在发生其它碰撞或干扰的时候，提供 快速和可靠的恢复。Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)RTS-CTS 握手机制Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)RTS-CTS 握手机制的缺陷 1、不同节点发送的RTS和控制信息发生冲突Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)RTS-CTS 握手机制的缺陷 2、多个CTS信息被不同的邻居节点收到，从而导致冲突。Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续)RTS-CTS 握手机制中的退避算法 在CSMA系列的接入技术中，当报文产生冲突时，发送者 要执行退避算法，延迟一段随机时间后再次尝试发送。实行 退避的目的是为了减小重发时在此发生冲突的可能性。在AD HOC网络中，为了解决隐藏终端和暴露终端问题，引入了 RTS-CTS握手机制。RTS和CTS控制报文之间可能会发生冲 突。发生冲突时，发送者超时，等不到CTS，要执行退避算 法，延迟一段随机时间后重发RTS。 产生这个随机时间的“种子”叫做退避计数器。退避计数 器的值直接影响着产生的延迟时间的长短。 显然，节点退避计数器的值越短，它抢占信道的能力就 越强，反之，它抢占信道的能力就越弱。也就是说，退避计 数器的值反映了节点抢占接入信道的能力。所以，维护退避 计数器的值是非常重要的。 通常退避算法包括二进制指数退避算法、倍数增线性减 算法。Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续) 退避算法1.二进制指数退避算法（BEB，Binary Exponential Backoff） BEB 算法的Finc 和Fdec 函数如下: 其中,COUNTER 是退避计数器 的值, MAX 和MIN 分别指退避计数器的最大和最小取值, 每次发生冲 突时, 退避计数器的值加倍; 每次交互成功时, 退避计数器降至最小 值MIN。 BEB 算法: Finc=min(2×COUNTER,MAX), Fdec=MIN; BEB有两个缺点: 1)当一次交互成功时,退避计数器的值就降到最 低值, 不能正确反映信道的争用状况; 2)BEB会带来不公平现象,一次 交互成功后, 节点的退避计数器值降为最小, 而其他不成功的节点的 退避计数器的值较大, 在后续的竞争中, 退避计数器值小的节点在竞 争中获胜的可能性大。Hxtian@3.3 隐藏终端和暴露终端 (续) 退避算法2.倍数增线性减算法（MILD） 倍数增线性减(MILD,Multiplicative Increase Line Decrease) 算法是对BEB 算法的改进,该算法的Finc 和Fdec 函数如下: Finc=min(α×COUNTER, MAX) ; Fdec=max(COUNTER-β, MIN) ; α和β是两个可调节的参数 在 MILD 中, 退避计数器的值是线性递减的, 一次交互成功后, 计数器的值减小β,如果β取值合理, COUNTER 并不会像BEB 算法一 样急剧减小, 在后续的竞争信道中, 所有节点获胜的机会几乎均等, 实现了公平接入。发生冲突时, 退避计数器增加α 倍, 如果α取值 合理, COUNTER 也不会急剧增加。但MILD 也没有完全消除不公平现 象。Hxtian@3.4 Ad Hoc 几种接入协议 3.4.1 Ad Hoc接入协议的分类 3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 3.4.3 Ad Hoc双信道接入协议 3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议Hxtian@3.4.1 Ad Hoc接入协议的分类 概述经过对ad hoc网络近20年的研究，研究人员提出了数 十种信道接入协议。这些协议具有各种不同的设计目标， 使用了各种不同的信道复用技术，也对应用环境做了各种 不同的假设，在一定程度上解决了不同环境下信道的接入 问题，但是都存在一定的局限性，一般都要求ad hoc网络 规模较小，移动性较弱。对这些协议分类是非常困难的。 我们按照两种基本方法对信道接入协议进行划分。Hxtian@3.4.1 Ad Hoc接入协议的分类 (续)按照信道接入时握手协议的发起者可划分为 发方主动的信道接入协议：由发送节点主动发起信道预 约，即发送者要发送数据时，先发送一个RTS控制报文来 与接收者预约信道。大多数的信道接入协议属于此类，如MACA（multiple access collision avoidance）带冲突避免的多重 接入、MACAW（MACA for wireless LAN）等。收方主动的信道接入协议：由接收者发起信道预约，接收 节点主动向发送节点发送 RTR （ ready to receive ） 控制报 文，发送节点如果有数据就直接发送。这种协议试图通过 减少控制报文的个数、降低握手开销来提高网络的吞吐 量 。 这 类 协 议 包 括 MACA-BI(MACA by Invitation) 、 RIMA(Receiver-initiated Multiple-Access).Hxtian@3.4.1 Ad Hoc接入协议的分类 （续）发方主动的信道接入协议Hxtian@3.4.1 Ad Hoc接入协议的分类按照ad hoc网络信道协议使用的信道数目，可划分为 基于单信道的信道接入协议 只有一个共享信道，所有的控制报文和数据报文在同 一个信道上发送和接收。受传播时延、隐终端和节点移动 性等因素的影响，单信道的ad hoc网络有可能发生控制报 文之间、控制报文和数据报文、数据报文之间的冲突。一 般来讲数据报文要比控制报文长的多，数据报文的冲突会 严重影响信道的利用率。所以，这种信道接入协议的主要 目标之一就是通过使用控制报文尽量减少甚至消除数据报 文的冲突，即设计合适的冲突避免策略。 典 型 的 基 于 单 信 道 的 ad hoc 网 络 信 道 接 入 协 议 有 MACA 、 MACAW 、 IEEE 802.11DCF 和 FAMA (Floor acquisition Multiple Access)基站捕获的多重接入等。Hxtian@3.4.1 Ad Hoc接入协议的分类 （续）基于双信道的信道接入协议有两个共享信道，分别为控制信道和数据信道。控制 信道只传送控制报文，数据信道只传送数据报文。由于使 用了两个个不同的信道，控制报文就不会与数据报文冲 突。双信道在解决隐藏终端和暴露终端问题上具有独特的 优势，通过适当的控制机制，可以完全消除隐藏终端和暴 露终端的影响。 典型的基于双信道的ad hoc网络信道接入协议有BAPU（basic access protocol solutions for wireless )无线基本接入 协议方案和DBTMA（dual busy tone multiple access）双忙音多重 接入等。Hxtian@3.4.1 Ad Hoc接入协议的分类 （续）基于多信道的信道接入协议 由于有多个信道，相邻节点可以使用不同的信道同时 通信。在使用多信道的情况下，接入控制更加灵活。可以 使用其中一个作为公共控制信道，也可以让控制报文和数 据报文在一个信道上混合传送。这种MAC协议主要关注的 问题：信道分配和接入控制。信道分配负责为不同的通信 节点分配相应的信道，消除数据报文的冲突，使尽量多的 节点可以同时通信。接入控制负责确定节点接入信道的时 机、冲突的避免和解决等。 典 型 的 基 于 多 信 道 的 信 道 接 入 协 议 有 ： HPMA （ hopreservation multiple access）跳隙预留的多重接入、multiplechannel CSMA 、 DCA （ dynamic channel assignment ） 、 MMAC （multi-channel MAC）等。Hxtian@3.4.1 Ad Hoc接入协议的分类 （续）需要指出的是： 实际的接入协议可以是上述类型的混合体Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 －MACAMACA―Multiple Access Collision Avoidance MACA 是第一个使用 RTS-CTS 控制报文握手来解决ad hoc 网络隐藏终端和暴露终端问题的信道接入协议。 MACA 源于 CSMA/CA(载波侦听/冲突避免).在CSMA/CA 接 入协议中，发送者和接收者在发送数据报文前首先使用 RTS-CTS控制报文握手。目的是通知接收者做好接收数据的 准备。 CSMA/CA 用在ad hoc网络是有问题的：由于隐藏终端的 存在，节点检测不到载波并不意味着信道空闲可以发送数 据；由于暴露终端的存在，节点检测到载波也并不意味着 信道忙不能发送数据。即载波监听的结果不一定有用。 由于上述问题，为了简化硬件的设计，降低硬件实现 的复杂度， MACA 建议不使用载波监听。 CSMA/CA 去掉载波监 听就成了MACA。Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 －MACA (续)MACA 的基本思想 发送者发送数据前先向接收者发送RTS控制报文，RTS 帧中包含将要发送的分组的长度。接收者收到RTS后，回 送CTS报文，并将长度消息捎回；收到CTS后，发送者开始 发送数据。收到RTS的其它节点在一段时间内不能发送任 何消息，以保证发送者能够接收并响应CTS分组。听到CTS 的节点，知道在它的通信范围内有站要接收某种长度的分 组，通过实施退避算法延迟发送来避免冲突。发送站只有 在收到对方回送的CTS后才能发送数据，如果没有收到 CTS，则认为RTS因为冲突被破坏，然后执行二进制指数退 避算法BEB，延迟重发RTS。 关键就在于阻塞（BLOCKING）邻居节点.Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 －MACA (续)Blocked Blocked BlockedBlockedHxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 －MACA (续) MACA 的基本思想Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 －MACA (续)Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 －MACA (续)错误的阻塞甚至会造成暂时的死锁Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 －MACA (续) MACA的优点 提高了无线信道的利用率当采用普通的CSMA技术时，一旦发生冲突，冲突的各 方都需要重传数据，这样就降低了无线信道的利用率。采 用MACA协议，尽管仍然有可能发生RTS帧和CTS帧的冲突， 但由于RTS和CTS帧的长度比数据分组短的多，从而大大降 低了冲突的概率和时间，提高了信道的利用率。当然，如 果数据本身很短，就没有必要发送RTS消息。因此，可以 在链路层设置RTS发送门限，只有数据长度大于该门限， 才发送RTS帧。部分解决了隐终端问题Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 －MACA (续) MACA的缺点 它不能解决控制分组之间(RTS-CTS)的冲突问 题； 不具备链路层确认机制（没有ACK分组）。当发生冲 突时需要上层超时重发，效率很低； 由于采用二进制指数退避算法，如果某站的退 避计数器值较大，那么在后续的竞争中失败的 可能性也较大，从而使得退避值进一步增大， 造成饿死现象（不公平）。Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 －MACAWMACAW协议 MACAW是第一个专门针对无线环境而设计的MAC层协 议，该方案采用了新的避退算法，以便更适合无线信道的 环境。MACAW在原来MACA的基础上，增加了确认数据包， 用RTS-CTS-Ds-Data-ACK实现媒质的冲突检测。仿真证明 MACAW将获得更大的吞吐量以及在高负荷下的资源分配更 平均。 针对MACA存在的缺点，MACAW进行了如下改进：改进1：退避计数器值拷贝实现公平。在发送数据分组时，分组头部 包含本站的退避计数器的值，收到分组的站可以将此值作为自己的退 避计数器的值。这样可以使两者获得相同的退避计数器的值，但传输 完成后，所有的退避计数器的值恢复到最小值。这种方法能够在一定 程度上防止饿死现象，但是它不能充分了解网络的拥塞状态，从而增 加了分组冲突。Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 －MACAW（续）改进2：退避算法的改进。采用MILD乘性递增线性递减退 避算法取代BEB退避算法： Finc=min(α×COUNTER, MAX) ; Fdec=max(COUNTER-β, MIN) ; α=1.5、β＝1 改进2：消息交互的改进 MACAW协议由于在会话机制中加入了DS分组和ACK分 组，所以逐跳传输的可靠性增加了，但传输一个分组所需 要的附加业务量也增加了。 MACAW协议的主要缺点是一次通信控制信息交互次数 太多，如果考虑无线设备发送和接收的转换时间，这种方 法的效率就很低了。以增加协议开销为代价。Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 －MACAW（续）Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 －MACAW（续）DS (Data Sending)报文用于暴露终端确认自己的身份， 确认RTS-CTS握手成功。 在单信道下，暴露终端是不能发送报文的。发送结点和接 收结点使用RTS-CTS握手成功后，发送结点先发送一个DS 控制报文，然后向接收结点发送数据报文。听到DS报文的 结点知道自己是暴露终端，要延迟发送数据。如果结点听 到RTS报文而没有听到DS报文，说明RTS-CTS发生冲突，握 手没有成功，它就不需延迟发送，从而提高吞吐量。 ACK报文用于实现数据报文的链路层确认。Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 － 802.11DCFIEEE 802.11DCF协议 802.11 MAC支持两种操作模式：单点协调功能(PCF) 和分布协调功能(DCF)。IEEE 802.11DCF是IEEE 802.11标 准委员会制定的无线局域网信道接入协议，采用CSMA/CA 机制，其工作原理如下：带有准备传送的新分组数据的移 动站（包括AP）首先检测信道是否繁忙，如果信道在DIFS时 序间隔 (对于802.11网络为50μs)内为空闲状态，那么移动站 将开始准备传送分组数据。否则，移动站继续检测信道 如果信道在DIFS时序间隔内空闲，那么移动站：a)开 始将信道时间分为多个时隙单元；b)生成以时隙为单位的 随 机 退 避 间 隔 (random backoff interval) ； c) 继 续 检 测 信 道。接着，在信道仍保持空闲的每个时隙中，退避间隔值 减1。当间隔值为0时，移动站将开始传送分组数据。Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 － 802.11DCF在介质上传送的帧与帧之间总会有一段空闲时间，DCF将其细分 为四种称为帧隙（InterFrame Space ―IFS）的不同长度的时间槽： SIFS：短帧隙（Short IFS），用于较高优先级通信； PIFS：点协调功能帧隙（PCF IFS），用于PCF提供无冲突访问； DIFS：分布式协调功能帧隙（DCF IFS），用于DCF提供冲突访问； EIFS：扩展帧隙（Extended IFS），当接受到错误帧时使用。可以给 发送站点足够的时间提出出错理由并重新发送出错帧。 这四种帧隙的时间关系及先后次序如下图：Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议－802.11DCF (续)在退避期间，如果在一个时隙中检测到信道繁忙，那么退避间隔 将保持不变（冻结），并且只当检测到在DIFS间隔及其下一时隙内信 道持续保持空闲，才重新开始减少退避间隔值。当退避间隔为0，将 再次传送分组数据。退避机制有助于避免冲突。 DCF的退避机制具有指数特征。对于每次分组传送，退避时间以 时隙为单位(时隙的整数倍)，统一地在0至n-1之间进行选取，n表示 分组数据传送失败的数目。在第一次传送中，n取值为 CWmin=32，即 所谓的最小竞争窗(minimum contention window)。每次不成功的传 送后，n将加倍，直至达到最大值CWmax=1024.Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议－802.11DCF (续)对于每个成功接收的分组数据，802.11规范要求向发送方发送 ACK消息。而且为了简化协议头ACK消息将不包含序列号，并可用来确 认收到了最近发送的分组数据。一旦分组数据传送结束，发送移动站 将在10μs SIFS间隔内收到ACK。如果ACK不在指定的ACK_timeout周 期内到达发送移动站，或者检测到信道上正在传送不同的分组数据， 最初的传送将被认为是失败的，并将采用退避机制进行重传。Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议－802.11DCF (续)CSMA/CA 的基础是载波侦听，802.11根据WLAN的媒体特点提出了两种载波检测方法，检测信道是否繁忙。一种是 基于物理层的载波检测CS，从接收射频或天线信号检测信 号能量或根据接收信号的质量来估计信道的忙闲状态；另 一种是虚拟CS方式，通过MAC报头或 RTS/CTS 中的NAV来实 现。只要其中之一指示信道正在被使用，信道就被认为已 处于忙状态。NAV的含义为网络分配向量。NAV基于MAC帧的时长字段，其值指 出当前在信道中传输信息的站还需继续占用信道的持续时间。NAV在 网络中的传输，是通过取得信道控制权的站发送任何类型的MAC帧来 实现的。其它节点均可收到这个MAC帧的首部，从而读取时长帧段的 数值。若此值大于该站当前的NAV值，则以此值取代当前的NAV值；否 则该站将按自身NAV值递减机制递减。当NAV值等于0时，由虚拟载波 检测机制指示出信道为空闲状态。Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议－FAMAFAMA (Floor acquisition multiple access) 基站捕获的多重接入 中心思想：允许一次RTS-CTS成功握手可以连续发送 多个数据报文（称为报文序列 Packet Train）。 同 时 ， 采 用了 “统治的CTS”,增加CTS控制报文的长 度，任何在CTS信号范围内，并同时发送RTS的结点，将至 少监听到长CTS分组的一部分，这些结点将推迟对信道的 争用，更好地消除隐发送终端的影响。Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 － MACAW-BI MACA-BI协议MACA-BI是基于MACA的收方主动的信道接入协议，只 有接到RTR邀请的节点才能发送数据。 设计思路：考虑到收发节点间的往返时间（包括收发 转换时间、传播时延）对网络吞吐量的影响，特别是在高 速率、低传播时延的情况下，往返时间成为一个信道设计 的重要因素。 MACA-BI以RTR（ready to receive）报文代替MACA的 CTS报文，去除了RTS报文，报文序列变为RTR-DATA，因此 MACA-BI 为 双 向 握 手 （ MACA 为 3 向 握 手 ， MACAW 为 5 向 握 手），减少了握手次数，从而在高速、短距离的AD HOC网 络中提高了吞吐量。Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 － MACAW-BI (续)Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议 － MACAW-BI (续)Hxtian@3.4.2 Ad Hoc单信道接入协议－MARCH (续) MARCH (Multiple Access with reduced handshake)协议 MARCH(减少握手次数的多址接入)是一种旨在利用全 向天线的广播性来减少握手次数的信道接入协议。它仅在 路由的第一跳使用RTS-CTS握手，在其它路由段仅使用CTS 报文实现握手。（注：CTS中已经含整个有路由信息）Hxtian@3.4.3 Ad Hoc双信道接入协议－DBTMADBTMA（Dual Busy Tone Multiple Access）双忙音多址接入协议 以前的几种方法假设所有的相关节点都能听到RTS／CTS消息，但 在高速移动的大型Ad hoc网络中这种假设有时并不成立，当网络负载 很高时CTS发生冲突的概率很大。为了解决这些问题，提出了双忙音 多址接入协议DBTMA。 DBTMA是在CSMA和RTS/CTS会话机制的基础上，综合了两者的优点 来提高系统性能。它除了使用控制信道上的RTS/CTS分组外，还使用 了控制信道上的两个忙音来标识信道状态。 DBTMA协议将信道分为两个子信道：数据信道和控制信道。数据 报文在数据信道上传输，控制报文（RTS和CTS）在控制信道上传输， 另外在控制信道上增加两个频带彼此分开的窄带忙音BTr（接收忙音） 和BTt（发送忙音），分别用来指示某站正在数据信道上接收和发送数 据。 报文交互次序：RTS-CTS-DATAHxtian@3.4.3 Ad Hoc双信道接入协议－DBTMA (续)Hxtian@3.4.3 Ad Hoc双信道接入协议－DBTMA (续) DBTMA算法 一个发送站首先要监听信道上是否有BTr信号以确定是 否有其他站接收数据，如果没有听到BTr 信号，它可以发 送RTS分组，并在发送RTS时监听BTr 信号，如果在此期间 听到BTr信号(自己是隐藏发送终端)，即使收到了CTS信号也要 延迟发送。当接收站收到RTS时，要监听BTt信号来察看是 否有节点在发送数据，如果没有听到BTt信号，将响应CTS 分组，并且发送BTr信号，否则它将保持沉默(自己是暴露接 收终端) 。发送站接收到CTS，它开始传送数据并发送BTt信 号。当发送和接收数据完毕后，停止发送BTr信号和BTt信 号。 关键：在通信期间，所有收听到BTr信号的其它站必须延 迟发送，所有收到BTt信号的其它站不能接收数据。Hxtian@3.4.3 Ad Hoc双信道接入协议－DBTMA (续)Hxtian@3.4.3 Ad Hoc双信道接入协议－DBTMA (续)Hxtian@3.4.3 Ad Hoc双信道接入协议－DBTMA (续) 总结DBTMA中的RTS-CTS报文交互只是用来探测接收结点能 否接收报文，而不再担负预约信道的作用。信道接入完全 依赖于对两个忙音信号的检测。DBTMA实现了数据报文的 无冲突，付出的代价是增加了两个带外忙音，忙音的发送 和检测都需要额外硬件的支持。 双信道并不是没有解决报文冲突的能力，而是DBTMA 没有发挥双信道的优势，没有充分利用RTS-CTS报文握手 具备的能力。Hxtian@3.4.3 Ad Hoc双信道接入协议－BAPUBAPU (Basic Access Protocol Solution for Wireless)BAPU是在MACAW基础上提出的基于双信道的无线信道 接入协议，可用于Ad Hoc网络中，报文序列：RTS-CTSDS-DATA-ACK.控制报文RTS、CTS和DS在控制信道上传输， 而数据报文DATA和ACK在数据信道上传输。 BAPU使用数据信道发送ACK报文，这样导致暴露终端 不能发送数据报文，隐终端不能接收数据报文，即隐接收 终端和暴露发送终端都无法解决，而在双信道条件下，他 们是应该得到解决的。 简言之，BAPU只是对基于双信道的Ad Hoc网络信道接 入协议做了初步的尝试，它并没有充分利用双信道的优 势，只是简单地将MACAW移植到了双信道。Hxtian@3.4.3 Ad Hoc双信道接入协议－ BAPU (续)图a. 隐接收终端无法解决图b. 暴发送终端无法解决Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ DCADCA―dynamic channel assignment DCA的设计思想是使用一个固定信道传输控制分组， 其它的信道传输数据分组。每一个节点有两个收/发信 机，每个节点可以在控制信道和数据信道上同时监听。在 发送节点的RTS分组中，包括发送节点根据其周围的信道 条件设置的数据信道信息。RTS的接收节点，决定数据信 道的选择并将该选择放在CTS分组中。DATA和ACK在数据分 组中传输。 该协议具有不需要同步和控制消息开销小的优点，但 在所有信道具有相同带宽时，性能不是很好。当信道总数 很小时，一个特定的控制信道是非常浪费的,如802.11只 有三个信道，一个特定用于控制信道相当于33%的总信道 带宽成为了控制开销。另一方面，如果信道数量很大，控 制信道成为了瓶颈，抑制数据信道的充分利用。Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ HRMAHRMA (Hop Reservation Multiple Access) HRMA是使用低速调频/直扩系统的多信道接入协议。 其原理是结点按照预设的调频模式改变传输信道。当两个 结点经过RTS/CTS握手后，驻留在固定的跳隙上进行数据 分组的传输，其它的结点继续调频，同理建立自己的通信 信道。 这种设计思想仅能在低速调频的传输网络中采用。Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC MMAC―Multi-Channel MAC802.11 标 准 中 为 802.11DCF 定 义 的 节 能 模 式 PSM (power-saving mode）是一种典型的同步时间驱动节能协 议。MMAC的设计思想来源于此。因此，我们先来讲802.11 中的PSM。 在研究中，我们将工作在节能模式的802.11DCF协议称 为802.11PSM协议（简称PSM协议），而将一直工作在活跃 状态（非节能模式）的802.11DCF称为802.11协议Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续) 802.11 PSM 协议802.11 PSM协议工作于全互连网络中。各节点将时间 轴分为若干连续的beacon周期，当每一个beacon周期开始 时，工作于节能模式的节点唤醒一段时间，称为ATIM（Ad Hoc traffic indication message）窗口。Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)802.11 PSM协议工作过程 在ATIM窗口开始的时刻各都节点处于活跃状态并竞争 发一个beacon帧来进行全网同步，其中beacon帧中携带本 节点的时钟信息。各节点都与成功接收到的beacon帧进行 同步，并且不再发送自己的beacon帧。同步后，有报文要 发送的节点通过发送ATIM帧与接收节点进行信息交互，接 收节点收到发给自己的ATIM帧后，应答一个ATIM ACK（如 果ATIM帧的地址是一广播地址，则无需应答）。节点如果 有报文要发送或接收，则在剩余的beacon周期时间（流量 窗口，简称TW, Traffic Window窗口）内一直处于活跃状 态，那些没有报文要发送或接收的节点则可在TW窗口内将 设备置为睡眠模式以节省能量。Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)802.11 PSM协议规则802.11 PSM协议有如下规则需要遵守： （1）如果某节点收到发给自己节点的ATIM帧或一广播地址的ATIM 帧，则在本BI（beacon Interval）周期内节点要一直处于活跃状 态。 （2）只有当节点既没有发ATIM帧又没有收到地址为本节点或广播地 址的ATIM帧时，才可在本BI周期ATIM窗口结束以后的TW窗口内进入睡 眠态，直到下一BI周期开始再唤醒。 （3）在TW窗口内，处于活跃状态的节点采用正常的802.11 DCF接入 规则来竞争信道。 为了方便起见，对于在TW窗口内处于活跃状态的节点称为活跃节 点，而对于在TW窗口内处于睡眠状态的节点称为睡眠节点。Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)MMAC的假设条件(1) N个信道，具有相同的带宽，互不重叠，工作于不同 信道的节点分组传输互不干扰。 (2)节点具有一个半双工电台，从而只能在一个信道监 听。与其它协议相比，不需要配备多个电台。 (3)电台能动态的切换信道，切换时间小于1μS。 (4)每个节点采用信标方法建立时间同步Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)MMAC的信道选择问题 每 个 节 点 维 护 一 个 优 选 信 道 列 表 PCL （ preferable channel list），描述了本节点传输范围内可优先使用的 信道，并把信道归为三类状态： （1）高优先级HIGH: 指在最近的信标间隔内被本节点选 中过的信道； （2）中优先级MID: 指在本节点的传输范围内，没有被任 何节点使用过的信道； （3）低优先级LOW: 指在本节点的传输范围内，至少被其 它节点使用过一次的信道； 为了平衡各个信道的负载，在PCL中，每个信道都有 一个计数器，指出本次信标间隔内有多少通信双方计划使 用该信道。Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续) MMAC的信道状态的改变 信道状态按下述方式改变：（1）上电或每个信标的起始，PCL中的所有信道复位为 MID状态； （2）当发/收节点协商一致使用了一信道，他们都标记该 信道为HIGH状态； （3）当节点监听到ATIM-ACK或ATIM-ACK分组，ATIM-ACK 或ATIM-ACK分组的信道如果处于MID状态，则更新标记为 LOW状态，信道相关的计数器设置为1；如果处于HIGH状 态，则保持不变；如果处于LOW状态，则将相关的计数器 值加1。Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)MMAC的信道协商在MMAC中，周期性发送的信标把时间分割为信标间隔。收/发结 点在数据分组传输前在ATIM窗口进行信道协商。信道协商过程如下：发送节点A向接收节点B发送ATIM分组，ATIM分组中包含了A的 PCL。B收到ATIM分组以后，基于A的PCL和自己的PCL选择信道，自己 的PCL的优先级高于结点A。 B选择信道后，把选择信息包括在ATIM-ACK中发给A。当A收到 ATIM-ACK后，判断ATIM-ACK中的接收方选择信道是否可用。当收发双 方选择的信道一致时，节点 A 向节点 B 发送ATIM-RES分组，并在 ATIM-RES包含最后指定的信道。当收发双方选择的信道不一致时，节 点 A 向节点 B 同样发送ATIM-RES分组，其中指定一个信道。 ATIM窗口后，发送节点和接收节点将使用RTS/CTS握手在选择的 信道上传输分组。Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)信道选择规则：设结点S有分组要发给D，在ATIM窗口发送ATIM分组到D，ATIM分 组中包含了S的PCL；D接收到S的ATIM后，基于S和D的PCL进行信道选 择，算法如下： 1）如果在D的PCL有HIGH状态的信道，选择该信道； 2）否则，如果在S的PCL有HIGH状态的信道，选择该信道； 3）否则，如果一个信道在A和B的PCL中都处于MID状态，选择该信道；如 果有多个这样的信道，就随机选择一个； 4）否则，如果一个信道在A的PCL或B的PCL中处于MID状态，选择该信 道；如果有多个这样的信道，就随机选择一个； 5）否则，所有的信道处于LOW状态，将所有的信道相应的A和B的PCL计数 值相加，具有最小计数的信道被选中；Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续) 信道切换规则：（1）节点发完数据分组后，如果不知道将有分组发 给自己，可以切换信道； （2）如果在ATIM窗口收到ATIM分组，必须在整个信 标间隔停留在选择的信道上； （3）信道切换后，节点在发送数据前，必须等待一 个分组传输间隔，来收集信道状态信息。这个时延是冲突 避免必需的；Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续) MMAC的性能仿真仿真条件： 固定比特速率传输，传输速率为：2Mbps 网络覆盖范围为：250m 信标间隔BI：默认值为100ms ATIM window：默认值为20ms 分组长度：512 bytes 信道数目：默认值为3 仿真目的： 比较802.11DCF单信道协议、DCA协议、MMAC协议的性能Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)30 nodes64 nodes图1 MMAC shows higher throughput than DCA and 802.11Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)3 Channels 图24 ChannelsHxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)6 channels 6 channels 3 channels 3 channels 802.11 802.11DACMMAC图3 MMAC shows higher throughput compare to DACHxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)图4Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ MMAC (续)MMAC性能仿真结论（1）在无线局域网环境中，低网络负载时，所有协议的 吞路量类似，在网络负载近饱和时，MMAC的吞吐量最好 （见图1） （2）在多跳的AD HOC网络中，MMAC的平均吞吐量性能好 于DCA。但差别小于无线局域网环境（见图2） （3）在多跳的AD HOC网络中，在网络负载很高时，DCA的 平均吞吐量迅速下降，MMAC比DCA好的多(见图2） （4）ATIM的窗口大小对性能有很大的影响。ATIM窗口大 小主要与信标间隔内的分组数据流数量有关，而分组流的 数量是动态变化的，所以应该动态改变ATIM窗口的大小以 获得最大的吞吐量(见图4）Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ PAMAS节能意识多址接入协议（PAMAS-Power Aware Multi－ Access protocol with Signaling对于Ad hoc网络中的节点而言，一般通过电池供电，能源非常宝 贵。但是以上讨论的几种信道接入协议都没有考虑终端节点的电能消 耗问题，为此提出了PAMAS协议，它的目标是在解决信道接入问题的 基础上尽量节约电能。 电能消耗的原因主要包括信息显示、磁盘转动、CPU和电台工作 等方面，其中电台是电能的主要消耗者。通常电台发送数据比接收数 据消耗的电能要多，在待机状态消耗电能很少，关闭电台时，节点几 乎不消耗电能。在Ad hoc网络中，由于使用的是无线广播信道，处于 发送者范围内的节点都能接收到发送信号，但实际的接收者只有一 个，因此造成了电能的极大浪费。PAMAS试图通过在空闲时关闭电台 来节约电能。与DBTMA相同，它也采用控制信道和数据信道分离的方 式。但是不同之处是只使用一个忙音信号。Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ PAMASPAMAS节能策略PAMAS关闭电台的策略如下：如果节点没有数据发送，当它的某 个邻居节点发送数据时，它应关闭发射机；如果它的一个邻居在发 送，另一个邻居在接收，它应关闭收发信机，因为此时它既不能发送 也不能接收，关闭电台的时间长短由接收的RTS中携带的数据长度来 决定。考虑到关闭发射机期间，可能又有邻居开始发送数据，所以开 启发射机后要执行二进制退避式探测算法来决定是否还需要关闭以及 关闭多长时间。考虑到探测信道需要额外的控制分组，一种策略是只 关闭数据信道的发射机，而保持控制信道处于激活状态，使节点可以 随时监听信道，并在需要时及时将电台唤醒。另外一种改进措施是一 旦获取信道，发送节点可以发送多个报文。采用这种方法，只要关闭 电台的时机和时间长度选择恰当，不考虑探测算法带来的开销， PAMAS不会对系统的吞吐量和时延带来影响。网络仿真发现，在全互 联网络中，节能可达50％以上，并且网络负荷越小，节能越多；在随 机形状网络中，节能10％以上，最高可达60％.Hxtian@3.4.4 Ad Hoc多信道接入协议－ PAMASHxtian@MAC 协议总结信道接入协议的主要目标是在解决多个节点公平接入共享信道的 基础上尽量提高信道的利用率。在Ad hoc网络中，动态变化的网络拓 扑结构以及无线信道的特点使这一目标变得难以实现。并且Ad hoc网 络需要尽量节省能源，如何解决Ad hoc网络的信道接入已成为当前研 究的一个热点问题。 前面介绍的几种信道接入协议，在一定程度上解决了Ad hoc网络 中的信道接入问题。但都存在一定的局限性，它们一般都要求Ad hoc 网络规模较小，移动性较弱。当前，信道接入协议的研究仍在进行之 中，未来的研究方向包括如何为实时业务提供较好的支持、如何支持 广播和多播业务以及考虑支持业务优先级和基于受控方式的接入机制 等。 Ad hoc网络信道接入协议的发展方向： 1）采用双信道和多信道 2）由发送者发起信道预约转变为由接收者发起 3）采用令牌环 4）节能
Ad Hoc 移动无线网络第三章-MAC接入协议―汇集和整理大量word文档,专业文献,应用文书,考试资料,教学教材,办公文档,教程攻略,文档搜索下载下载,拥有海量中文文档库,关注高价值的实用信息,我们一直在努力,争取提供更多下载资源。}