• 2013-8-13 信道接入技术研究学习


      今天在公司了解了信道接入技术,限于条件只能简单了解一下,七夕和女朋友出去搓了一顿,酒饱饭足之余,把心中的疑惑解答一下。

      关于信道接入技术,我有几个疑问:

      1,什么是信道接入?

      2,信道接入是MAC层功能,但从字面看更偏向于物理层,那么,信道介入技术到底是如何在MAC层实现的哪?

      3,信道接入技术在整个无线通信中扮演的角色以及未来的发展方向?

      好吧,就这三个问题吧,太多了,一晚上也搞不了,其他的留到以后再学习吧。


      1,什么是信道接入?

      无线通信中,数据是通过信道传输的,并且数据不是想什么时候传就什么时候传,所谓无规矩不成方圆,信道接入技术就是这个规矩,它定义了数据什么时候该发送,什么时候该接收。

      wifi通信中,常见的信道接入技术又两种:DCF和PCF。说简单点,DCF就是数据传输前要先协商好,你传我就等着,你传完了我再传。而PCF是数据被规定好了,什么时候传不能乱了规矩。

      就好比教授在公共教室上课,有些教授喜欢学生自由发问,但必须一个一个提问,而学生也是看到其他人提问结束才会发文,这就是DCF。而有些教授喜欢按点名册提问,被叫道名字的学生才能站起来提问,这就是PCF。

      无线通信不比有线通信,有线通信还能通过传输介质的电平变化判断介质中有无数据(CSMA/CD),虚无缥缈的无线通信只能事先协调好传输时间避免扎堆传输(CSMA/CA)。可以看出,无线通信中,时间是一个必须精确的概念,所以无线通信中会有定时器同步的概念。

      总结一下,信道接入技术就是定义了数据什么时候可以传入信道的一种技术,信道接入最重要的两个概念:时间和定时器同步。


      2,信道接入是MAC层功能,但从字面看更偏向于物理层,那么,信道介入技术到底是如何在MAC层实现的哪?

      信道是一个空口概念,而空口相关的技术一般都是物理层技术,这是一种很严重的主观思维的偏差。为什么哪,信道接入是一个概念,而不是一种动作,它定义了数据接入新到的算法。个人理解,物理层就是五大三粗的壮汉,而算法这种脑力活,一般都是MAC层这样的聪明人来完成的。

      下面就简单学习一下信道接入技术吧。

      1)DCF

        DCF全称distributed coordination function,中文名叫分布式协调功能节点共享无线信道进行数据传输的基本接入方式,它把CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)技术和确认(ACK)技术结合起来。它采用二进制指数回退策略来避免冲撞。

       

      如上图,从左到右概念解释如下:  

      DIFS:时间概念,大约。如果在DIFS时长内媒体为空闲,或者在正确收到一个帧后,判断在DIFS加上剩余回退时长内媒体保持空闲状态。

      RTS:request to send,请求发送。AP或STA发送数据长度达到一定长度,也就是常说的RTS阈值,

      SIFS:时间概念,用来分隔要求响应的帧以及与之相应的回应帧,其设计就是为了满足合理实现的各种延迟,这些延迟包括PHY中解调所接收到的帧的解码延迟、MAC中对收到帧的处理时间、建立响应帧的时间以及发射机发送响应的启动时间。SIFS也用来隔开连续发送的数据,比如分片。一般为16us。

      

      CTS

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