摘要:在众多的无线MAC协议中,IEEE802.11X-系列发展最为迅速,得到业界的支持也最为广泛。IEEE802.11MAC层提供两种类型的服务:PCF和DCF。PCF(PointCoordinationFunction)服务主要用于对QoS有要求的无竞争业务,而且需要AP来协调网络中节点的信道接入,不适用于AdHoc网络。DCF(DistributedCoordinationFunction)主要用于竞争业务,适用于AdHoc网络,是PCF的基础。因此IEEE802.11DCF已经成为AdHoc网络的标准,被广泛地应用于各种仿真和测试网中。
　　关键词:ADHOC;IEEE802.11;DCF
　　
　　引言
　　DCF是IEEE802.11MAC协议中最重要与最基本的接入方式,它采用CSMA/CA与二进指数退避机制来支持用户终端的异步数据通信。它试图让各个终端通过竞争来公平和高效的利用无线信道资源。在DCF接入方式中,还包含基本访问机制(BasicAccessMechanism)与可选的RTS/CTS(RequestToSend/ClearToSend)访问机制。
　　1、CSMA/CA机制
　　IEEE802.11能提供两种类型的服务:1为节点管理实体提供管理服务;2为网络层提供数据服务。DCF的工作原理是基于载波侦听多址访问与冲突避免(CSMA/CA)机制,并辅以二进制退避算法BEB解决碰撞冲突。一个节点在发送帧之前要先检测信道,确定是否有其它节点正在发送,只有当信道不忙时,发送过程才能继续。由于在无线信道中,移动节点在发送的时候无法进行冲突检测,因此以太网的冲突避免技术(collisiondetection,CD)在此不适用。相应的,为了保证通信的可靠性,IEEE802.11采用了反馈确认帧ACK的方法来通知源节点发送是否成功。
　　DCF中规定,在连续的帧之间必须保持一定的间隔IFS(InterFrameSpace)这可以留给相关的节点足够的处理时间,另外一个作用就是控制信道资源访问的优先级。IEEE802.11MAC协议规定了四种IFS:短IFS(SIFS),PCFIFS(PIFS)。DCFIFS(DIFS)和扩展IFS(EIFS),其中SIFS最小,DIES最大,DCF机制只利用了SIFS,DIFS和EIFS三种。因此,发送MAC帧时等待SIFS时间的节点就比等待DIES或者EIFS的节点更早获取信道使用权,从而具有更高的接入优先级。
　　RTS帧和基本访问方式数据帧的最小接入等待时间为DIES,而ACK帧和CTS帧的等待时间为SIFS,通过设置不同的间隔时间,保证了各种不同优先级别的信道访问机制得以顺利完成。
　　2、基本接入方式和RTS/CTS接入方式
　　基本接入方式比较简单:
　　在无线AdHoc网络中,为了减少由隐藏节点所引起的分组冲突,更多的是使用DCF的四次握手RTS/CTS接入机制,它的接入过程如图2-4所示。四次握手RTS/CTS接入机制在提高网络性能方面是非常有效的,尤其是网络负载量较大、数据分组较长时更是如此。这种情况下,分组碰撞只会发生于在同一时间槽上发送的RTS帧上。
　　3、结论
　　IEEE802.11DCF是目前应用最广的无线AdHoc网络MAC机制,它采用CSMA/CA与二进指数退避机制来支持用户终端的异步数据通信。它试图让各个终端通过竞争来公平和高效的利用无线信道资源。在DCF接入方式中,还包含基本访问机(BasicAccessMechanism)与可选的RTS/CTS(RequestToSend/ClearToSend)访问机制。它己被众多无线网卡的生产厂家实现为无线局域网的MAC协议。同时,IEEE802.11DCF也被广泛应用于无线AdHoc网络研究的仿真和实验网中。