无线局域网的启示(第四讲)

无线局域网的工作原理、设计方法和应用可以给出以下启示。

1.无线通信技术与移动互联网

一是随着无线通信技术的发展,无线局域网和无线数据通信网络(如3G、4G)的传输速率越来越高,二是随着嵌入式技术的发展,智能手机不仅成为可能,而且处理能力越来越强,两者的结合使得大量移动终端接入Internet,移动终端的广泛接入催生了移动Internet。智能手机移动、定位和随时随地访问Internet的特性对移动Internet的应用带来革命性的改变。

几种技术集成产生的效应可能根本性改变人们的生活、工作方式。

2.冲突检测与冲突避免

无线局域网和总线形以太网都存在冲突问题,但不同的工作机制导致不同的冲突解决方法。总线形以太网解决冲突的方法是冲突检测,设计出一种能够检测出所有可能发生的冲突的机制,在检测到冲突发生后,通过各个冲突终端独立产生随机延迟时间,避免冲突的再次发生,但只要再次发生冲突,冲突检测机制能够检测出再次发生的冲突。

无线局域网一是因为天线的原因,导致一边发送数据一边接收数据比较困难,二是存在隐藏站。使得无线局域网无法设计出一种有效的检测冲突的机制。因此,如果判定某个终端存在和其他终端同时发送MAC帧的可能,该终端独立产生随机的延迟时间,并等待该延迟时间。由于多个可能同时发送MAC帧的终端产生相同延迟时间的可能性较小,因此,在各自等待延迟时间后,再次同时发送MAC帧的可能大大降低。

总线形以太网是检测到冲突发生后,通过各自等待随机的延迟时间避免冲突再次发生,无线局域网是判定某个终端存在和其他终端同时发送MAC帧的可能后,通过让该终端等待随机的延迟时间,避免和其他终端发生冲突。

用相似的方法和不同的作用时间,解决了两种工作机制不同的网络的相同问题。

3.特定方法解决特定问题

无线局域网的隐藏站问题,和由于重复传输大段数据造成的无线信道带宽浪费和传输时延增加的问题,导致无线局域网采用预占无线信道的方法。NAV、RTS和CTS一是解决了隐藏站问题,二是事先为大段数据传输预占信道,以此保证大段数据传输过程中不会和其他终端发生冲突。

无线局域网有着总线形以太网没有的问题,因此,也需要特定的用于解决无线局域网问题的方法。

4.统一编址是实现互连的基础

无线局域网中的结点和以太网中的结点分配统一的MAC地址,无线局域网和以太网统一编址使得可以在无线局域网MAC帧中给出以太网中结点的地址,也可以在以太网MAC帧中给出无线局域网中结点的地址,这一点是实现无线局域网中终端和以太网中终端相互通信的关键。因此,无线局域网与以太网采用统一的MAC地址是MAC层实现这两个网络互连的基础。

  1. 冗余是实现容错性的基础

系统具有容错性是指系统具有在发生错误的情况下,仍然能够提供正常服务功能的特性。无线通信的容错性是指在传输过程中发生错误的情况下,仍然使得接收端能够接收到与发送端一致的二进制位流的特性。实现容错性的前提是冗余,通过双机备份,使得在一台主机发生故障的情况下,通过由另一台主机提供服务,使得系统能够维持正常服务功能。同样,扩频技术通过带宽冗余实现无线通信的容错性,以此提高无线通信的抗干扰能力。

Kim C. Jin

Kim C. Jin

Hello, my name is Kim, from Shuren University. I can speak English, Chinese of course, and Japanese. 私は 超超 と申します、25歳の会社員 です。趣味は運転することと山登りです。一番好きな言葉は一期一会。よろしくお願いします。

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