计算机网络 IEEE802.11介质访问控制

计算机网络IEEE802.11介质访问控制

通过对前面章节的学习，我们已经知道IEEE 802.3标准的以太网采用CSMA/CD的访问控制方法。在这种戒指访问控制方式下，准备传输数据的设备首先检测载波信道，如果在同一时间内没有侦听到载波，那么这个设备就可以发送数据。如果两个设备同时传送数据，就会发生冲突碰撞，并被所有冲突设备检测到，这种冲突便延缓了数据的重传，使得它们在间隔一段时间后才发送数据。

由于在无线网络传输中侦听载波及冲突检测都是不可靠的，而且侦听载波也是相当困难的。另外，在通常情况下，无线电波经由天线发送出去时，是无法监视的，因此冲突检测实际上是做不到的。而在IEEE 802.11x系列标准中的IEEE 802.11b标准定义的无线局域网中，使用的介质访问控制方式为载波监听多路访问/冲突避免（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance，CSMA/CA）。

在IEEE802.11介质访问控制中，将冲突检测（Collision Detection）变成了冲突避免（Collision Avoidance），其侦听载波技术由两种方式来实现，一种是实际的去侦听是否有电波在传送，然后加上优先权控制；另一种是虚拟的侦听载波，并告知其等待多久时间后可以传送数据，通过这样的方法来防止冲突发生。具体的来讲，它定义了一个帧间隔（Inter Frame Spacing，IFS）时间和后退计数器。其中，后者的初始值是由随机数生成器随机设置的，递减计数一直到归零为止。其工作过程如下：

●如果一个工作站需要发送数据并且监听到信道忙，则产生一个随机数设置自己的后

退计数器并坚持监听。

●当监听到信道空闲后等待一个IFS时间，并开始计数。最先完成技术的工作站开始

发送数据。

●其它工作站监听到有新的工作站开始发送数据后暂停计数，在新的工作站发送完成

后在等待一个IFS时间继续计数，直到计数完成后开始发送数据。

由于在两次IFS之间的时间间隔是各个工作站竞争发送的时间，它对于参与竞争的工作站是公平的，基本上是按照先来先服务的顺序来获得发送数据的机会。

在CSMA/CA中，通信方式将时间域的划分与帧格式紧密联系起来，以保证某一时刻只有一个站点在发送数据，它实现了网络系统的集中控制。由于传输介质的不同，CSMA/CD 与CSMA/CA的检测方式也不同。CSMA/CD是通过电缆中电压的变化来检测，当数据发生碰撞时，电缆中的电压就会随之发生变化；而在CSMA/CA中是采用能量检测（ED）、载波检测（CS）和能量载波混合检测3中检测信道空闲的方式。