IEEE介质访问控制技术
发布时间:2008/11/26 0:00:00 访问次数:1146
ieee 802.11工作组考虑了两种mac模式:一种是分布式访问控制协议,像csma/cd一样,利用载波监测机制 ;另一种是中央式访问控制协议,由中央控制器进行访问的协调。分布式访问控制协议适用于由地位等同的工作站组成的网络以及具有突发性通信的wlan 。而中央访问控制协议则适用于由一些互连的无线站点和一个连到骨干有红lan的基站所组成的网络。中央访 问控制协议对那些具有时间敏感数据或者高优先权数据的网络特别有用。ieee 802.11最终形成的mac算法称 为dfwmac(分布式基础无线mac),它提供分布访问控制机制,处于其上的是一个可选的中央访问控制协议, 如图1所示。
mac层中靠下面的分布协调功能子层,dcf利用争用算法为所有通信提供访问控制。一般的,dcf更适合于异步 通信。mac层中靠上面的为点协调功能子层,pcf用中控制mac算法,提供无争用服务;pcf位于dcf的上面,并 利用dcf的特性来保证用户的介质访问。
mac层中靠下面的是分布协调功能子层,dcf利用争用算法为所有通信提供访问控制。一般的,dcf更适合于 异步通信。mac层中靠上面的为点协调功能子层,pcf用中央控制mac算法,提供无争用服务;pcf位于dcf的上 面,并利用dcf的特性来保证用户的介质访问。
1.分布式协调功能
dcf子层采用简单的csma/ca算法。假若站点要发送mac帧,首先监听媒体。如果媒体空闲,则发送该帧, 否则站点必须等待,直到正在迸行的传输完成后才能发送。dcf没有冲突检测功能,因为在无线网上进行冲突 检测是不现实的。介质上信号的动态范围非常大,因而发送站不能有效地辨别出输入的微弱信号是噪声还是 站点自己发送的结果。为了保证上述csma算法的顺利和公平,dcf采用一系列延迟,相当于一种优先授权机制 。首先考虑称为帧间间隔(ifs)的简单延迟。讨论时暂且不考虑不同ifs值对这种机制的影响。利用ifs的cs -ma访问控制的操作过程如下:
①发送站监听媒体。若媒体空闲,站点再等待时间ifs后,如果媒体仍然处于空闲,则站点立即发送帧;
②若媒体变为忙态(无论是发送站一开始就监听到媒体忙,还是继续监听到媒体忙),站点都推迟发送并 继续监听;
③一旦当前的传输完成,站点要监听一个ifs时间。若在此期间媒体仍然空闲,站点就可以发送帧。
一般该协议利用二进制指数退避算法来处理重负载。若发送站监听到媒体忙,它就退避一段时间后再试。 由媒体忙引起的退避次数越多,那么退避时间就越长。以上方法在dcf中经过提炼,用3种不同的ifs值来提供 基于优先权的介质访问控制:
①sifs(短ifs)是最短的ifs,用于所有立即响应活动;
②pifs(点协调功能ifs)是中等长度的ifs,在pcf机制中的中央控制器发出查询时用;
③difs(分布协调功能ifs)是最长的ifs,作为异步帧争用访问控制中最小的延迟。
其中ifs值的使用如图2(a)所示。首先考虑sifs,任何站点采用sifs来决定是否进行发送时,它就具有最 高优先权,因为相对于需要等待pifs或difs的站点,这些站点总是能优先得到介质访问权。
2.点协调功能
pcf是在dcf之上的一个可选访问方法,由点协调器进行访问查询。点协调器在其发出的查询帧中使用pifs。 由于pips小于difs,当发出查询和接收响应时,点协调器总是能获得对介质的访问,并把全部异步通信都锁 住。如果点协调器不断发送查询就会锁住所有异步通信。为避免发生这种情况,定义一种称为超级帧的时间 间隔。在此间隔的前面部分,点协调器用循环的方式向所有查询站点发出查询,然后点协调器把超级帧的剩 下时间空出来,作为异步访问的争用时期,超级帧的使用如图2(b)所示。在超级帧的开始,点协调器可以 在一段时间内任意控制对介质的访问和发送查询。由于响应站发出的帧是可以变化的,所以这段时间是可以 变化的。超级帧的剩下时间用于争用访问。在超级帧的末尾,点协调器用pifs争用介质。若此时介质空闲, 点协调器就可以立即访问介质,紧接着就是完全的超级帧周期。但是,在超级帧的末尾,若点协调器要等待 介质空闲才能获得访问权,其结果是在狭义的周期中,超级帧的实际时间被缩短。
图2 ieee 802.11 mac帧时序控制
欢迎转载,信息来源维库电子市场网(www.dzsc.com)
ieee 802.11工作组考虑了两种mac模式:一种是分布式访问控制协议,像csma/cd一样,利用载波监测机制 ;另一种是中央式访问控制协议,由中央控制器进行访问的协调。分布式访问控制协议适用于由地位等同的工作站组成的网络以及具有突发性通信的wlan 。而中央访问控制协议则适用于由一些互连的无线站点和一个连到骨干有红lan的基站所组成的网络。中央访 问控制协议对那些具有时间敏感数据或者高优先权数据的网络特别有用。ieee 802.11最终形成的mac算法称 为dfwmac(分布式基础无线mac),它提供分布访问控制机制,处于其上的是一个可选的中央访问控制协议, 如图1所示。
mac层中靠下面的分布协调功能子层,dcf利用争用算法为所有通信提供访问控制。一般的,dcf更适合于异步 通信。mac层中靠上面的为点协调功能子层,pcf用中控制mac算法,提供无争用服务;pcf位于dcf的上面,并 利用dcf的特性来保证用户的介质访问。
mac层中靠下面的是分布协调功能子层,dcf利用争用算法为所有通信提供访问控制。一般的,dcf更适合于 异步通信。mac层中靠上面的为点协调功能子层,pcf用中央控制mac算法,提供无争用服务;pcf位于dcf的上 面,并利用dcf的特性来保证用户的介质访问。
1.分布式协调功能
dcf子层采用简单的csma/ca算法。假若站点要发送mac帧,首先监听媒体。如果媒体空闲,则发送该帧, 否则站点必须等待,直到正在迸行的传输完成后才能发送。dcf没有冲突检测功能,因为在无线网上进行冲突 检测是不现实的。介质上信号的动态范围非常大,因而发送站不能有效地辨别出输入的微弱信号是噪声还是 站点自己发送的结果。为了保证上述csma算法的顺利和公平,dcf采用一系列延迟,相当于一种优先授权机制 。首先考虑称为帧间间隔(ifs)的简单延迟。讨论时暂且不考虑不同ifs值对这种机制的影响。利用ifs的cs -ma访问控制的操作过程如下:
①发送站监听媒体。若媒体空闲,站点再等待时间ifs后,如果媒体仍然处于空闲,则站点立即发送帧;
②若媒体变为忙态(无论是发送站一开始就监听到媒体忙,还是继续监听到媒体忙),站点都推迟发送并 继续监听;
③一旦当前的传输完成,站点要监听一个ifs时间。若在此期间媒体仍然空闲,站点就可以发送帧。
一般该协议利用二进制指数退避算法来处理重负载。若发送站监听到媒体忙,它就退避一段时间后再试。 由媒体忙引起的退避次数越多,那么退避时间就越长。以上方法在dcf中经过提炼,用3种不同的ifs值来提供 基于优先权的介质访问控制:
①sifs(短ifs)是最短的ifs,用于所有立即响应活动;
②pifs(点协调功能ifs)是中等长度的ifs,在pcf机制中的中央控制器发出查询时用;
③difs(分布协调功能ifs)是最长的ifs,作为异步帧争用访问控制中最小的延迟。
其中ifs值的使用如图2(a)所示。首先考虑sifs,任何站点采用sifs来决定是否进行发送时,它就具有最 高优先权,因为相对于需要等待pifs或difs的站点,这些站点总是能优先得到介质访问权。
2.点协调功能
pcf是在dcf之上的一个可选访问方法,由点协调器进行访问查询。点协调器在其发出的查询帧中使用pifs。 由于pips小于difs,当发出查询和接收响应时,点协调器总是能获得对介质的访问,并把全部异步通信都锁 住。如果点协调器不断发送查询就会锁住所有异步通信。为避免发生这种情况,定义一种称为超级帧的时间 间隔。在此间隔的前面部分,点协调器用循环的方式向所有查询站点发出查询,然后点协调器把超级帧的剩 下时间空出来,作为异步访问的争用时期,超级帧的使用如图2(b)所示。在超级帧的开始,点协调器可以 在一段时间内任意控制对介质的访问和发送查询。由于响应站发出的帧是可以变化的,所以这段时间是可以 变化的。超级帧的剩下时间用于争用访问。在超级帧的末尾,点协调器用pifs争用介质。若此时介质空闲, 点协调器就可以立即访问介质,紧接着就是完全的超级帧周期。但是,在超级帧的末尾,若点协调器要等待 介质空闲才能获得访问权,其结果是在狭义的周期中,超级帧的实际时间被缩短。
图2 ieee 802.11 mac帧时序控制
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