[802.11]802.11MAC简介（二）

Filename：[802.11]802.11MAC简介（二）

Version：V1.0

Date：7/07/2010

Author：S.C.Leon

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802.11MAC简介

本文主要概述802.11协议DCF方案的接入过程

1、CSMA/CA

CSMA/CA的中文全称为载波监听多路访问/冲突避免

1.1 802.11中使用CSMA/CA方案的原因

无线局域网却不能简单地搬用 CSMA/CD 协议。有两个主要原因。

• CSMA/CD 协议要求一个站点在发送本站数据的同时，还必须不间断地检测信道，但在无线局域网的设备中要实现这种功能就花费过大。

• 即使我们能够实现碰撞检测的功能，并且当我们在发送数据时检测到信道是空闲的，在接收端仍然有可能发生碰撞。

无线局域网不能使用 CSMA/CD，而只能使用改进的 CSMA 协议。

改进的办法是把 CSMA 增加一个碰撞避免(Collision Avoidance)功能。

802.11 就使用 CSMA/CA 协议。而在使用 CSMA/CA 的同时，还增加使用停止等待协议。

1.2 CSMA/CA主要使用两种方法来避免碰撞：

RTS-CTS-DATA-ACK四握手机制

1.1.1、送出资料前，聆听媒体状态，等没有人使用媒体，维持一段时间后，再等待一段随机的时间后依然没有人使用，才送出资料。由于每个装置采用的随机时间不同，所以可以减少碰撞的机会。

1.1.2、送出资料前，先送一段小小的请求传送封包（RTS : Request to Send） 给 目标端，等待目标端回应 CTS: Clear to Send 封包后，才开始传送。

2、RTS-CTS-DATA-ACK

802.11 允许要发送数据的站对信道进行预约。针对不同接入的情况可以选择DATA-ACK方式和RTS-CTS-DATA-ACK方式，RTS-CTS在网络拥塞的情况下可以有效的减少DATA帧的碰撞，从而提高效率，但同时也增加了额外的开销，所以在网络情况良好的情况下也可以选用DATA-ACK模式。

RTS过程:

CTS过程:

 

源站 A 在发送数据帧之前先发送一个短的控制帧，叫做请求发送 RTS (Request To Send)，它包括源地址、目的地址和这次通信（包括相应的确认帧）所需的持续时间。

若媒体空闲，则目的站 B 就发送一个响应控制帧，叫做允许发送 CTS (Clear To Send)，它包括这次通信所需的持续时间（从 RTS 帧中将此持续时间复制到 CTS 帧中）。

下图为RTS-CTS-DATA-ACK的全过程

3、分段

802.11MAC针对上层传下的不同大小的数据包，可以选择分段和不分段的模式，即设置分段阈值，大于此阈值采用分段方式，小于此阈值采用不分段方式，这样做也是为了提高网络的利用率。

采用分段方式的发送流程

参考资料

1、 谢希仁，计算机网络

2、 IEEE 802.11 2007