文档介绍：DCF和PCF
7/5/2018
IEEE 标准有两种信道接入方法:
分布式协调功能--自动高效的共享媒体
(DCF,Distributed Coordination Function)
点协调功能--支持近乎实时的应用
(PCF,Point Coordination Function)
7/5/2018
DCF 以CSMA/CA为基本的接入方式,尽可能避免冲突
载波侦听机制
物理载波侦听:
由物理层提供,若报告“媒介忙”则认为媒介忙,否则媒介空基于能量感知和信号特性感知
虚拟载波侦听:
网络分配矢量NAV (Network Allocation Vector),媒介空闲剩余时间值,由MAC data frame的Duration字段来提供媒体预留信息,实质为一个计时器,为0空闲
7/5/2018
媒介闲置时间>DIFS(EIFS),立即进行传输
之前帧接收无误,媒介至少空出DIFS;
之前帧传输出现错误,至少空出EIFS。
媒介忙碌,等候至再度闲置DIFS(访问延迟),同时准备指数退避过程。
随机退避时间
Backoff Time=Random() ×SlotTime
Random()取自[0,CW)一个随机值
7/5/2018
CW初值=CWmin,当增大到CWmax不再变化,直到reset SRC/LRC++ -> SSRC/SLRC++ 收到CTS,ACK等,重置SSRC=0 收到长帧ACK等,重置SLRC=0
7/5/2018
RTS/CTS 完成握手后发送数据,解决隐藏结点的问题
7/5/2018
帧间间隔(IFS)
帧间间隔类型
短间隔 SIFS (short IFS)
集中协调功能间隔 PIFS (PCF IFS)
分布式协调功能间隔 DIFS (DCF IFS)
扩展帧间隔 EIFS (Extended IFS)
7/5/2018
有待发帧
媒介忙空闲>DIFS
退避时间
碰撞?
发送完?
发送成功
发送
发送阻塞信号;
碰撞次数N=N+1
N=16?
发送失败
N
Y
Y
N
Y
Y
N
N
SIFS
7/5/2018
指数退避过程
CSMA/CA采用的二进制指数退避算法:
当终端检测到信道空闲时间≥DIFS或发生了碰撞时, 从[0,CW]随机取值作为退避计数器的初始值,此后每当站点检测到信道空闲时间≥DIFS,则退避计数器减1
若站点检测到信道忙或空闲时间<DIFS,则冻结并记录下当前值,直到重新出现DIFS空闲期再恢复退避计数器
当减至零时,立即发送数据。
CW取决于碰撞的次数,帧的第一次传输时,CW=CWmin,每次不成功传输都会使CW*2直到增至CWmax
当站点进行一次成功传输后立即将CW重设为CWmin
7/5/2018
例:B检测到信道空闲时间≥DIFS,退避计数器选择退避7个时隙并在每个时隙的开始时刻减1,在第5个时隙开始时刻,退避计数器减1。但是由于传播时延的问题,A在B的第5个时隙的中间时段开始传输,导致终端B检测到信道忙,冻结退避计数器,直到终端A成功完成此次传输后,信道再次空闲DIFS,B恢复退避计数器并从第4个时隙开始递减。
A
B
Packet A
DIFS
ACK
SIFS
slots:7 6 5
busy
DIFS
DIFS
4 3 2 1 0
Packet B
7/5/2018