Wi-Fi (Wireless Fidelity)

Presentation on theme: "Wi-Fi (Wireless Fidelity)"— Presentation transcript:

1 Wi-Fi (Wireless Fidelity)

2 802.11 CSMA/CA Hidden terminal SIFS、PIFS、DIFS、EIFS RTS/CTS
Contention Window Hidden terminal

3 802.11 在 1997 年由IEEE所訂定無線網路通信的標準。 最大傳輸速率為1 Gbps
使用跳頻展頻 (FHSS) 、直接序列展頻 (DSSS)、OFDMA MAC(Media Access Control)採用CSMA/CA

4 CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)
會先檢測channel是否有人使用，若channel idle則依照傳送訊息的不同 而等待相對應的時間，此方法可以減少碰撞的機會。 RTS-CTS handshake

5 IFS (Inter-Frame Space)
SIFS (Short IFS)：發送ACK、RTS、CTS前須等待SIFS的時間。 PIFS (PCF IFS)：發送CF-poll前須等待PIFS的時間。 DIFS (DCF IFS)：發送Data前須等待DIFS的時間。 EIFS (Extended IFS)：發送重傳前須等待EIFS的時間。

6 WiFi Channel 2.4GHz頻段範圍內，總共有14個channel。
每隔5MHz分隔成一個Channel，除了13與14channel相隔12MHz。 WiFi最常使用Channel為1、6、11。 Channel Center Frequency (GHz) 1 2.412 2 2.417 3 2.422 4 2.427 5 2.432 6 2.437 7 2.442 8 2.447 9 2.452 10 2.457 11 2.462 12 2.467 13 2.472 14 2.484 22MHz 2.4GHz WiFi頻道與頻寬示意圖

7 RTS-CTS handshake (1/3) CTS CTS CTS RTS CTS ACK Data SIFS SIFS CW SIFS
NAV (CTS) CTS SIFS CTS CTS CW RTS CTS ACK SIFS Data DIFS NAV (RTS) NAV (CTS) SIFS

8 RTS-CTS handshake (2/3) CTS CTS CTS RTS CTS SIFS SIFS CW SIFS CW SIFS
NAV (CTS) CTS SIFS CTS CTS CW SIFS CW SIFS RTS NAV (RTS) SIFS SIFS CTS CW CW

9 RTS-CTS handshake (3/3) 傳送訊框前，會先送出一個RTS(Request to Send)訊框，接收端收到RTS訊框後，會間隔SIFS的時間後送出允許傳送CTS(Clear to Send)訊框，利用RTS-CTS握手(handshake)程序，確保接下來傳送資料時不會被碰撞。

10 虛擬載波偵測 (Virtual Carrier Sense)
虛擬載波偵測是利用一個NAV (Net Allocation Vector)這一個向量記 錄著host 須要多久的時間來完成傳送data，而使其它的 host 根據 這資訊能夠知道channel 目前是否忙碌。 傳送端使用RTS header的NAV告訴附近的節點傳送端所需的傳送時 間。 利用CTS 送control frame時，在CTS frame中會夾帶著一個傳送端預 定傳送data 所需時間的欄位，而當別的host 看到傳送端送出的接 收端送出的CTS 訊框時，就會將傳送端所需的傳送時間紀錄下來， 如此一來，時間未歸零前，就表示目前不能夠傳送任何訊框，因 為channel 是正被使用中的。

11 Contention Window (1/2) Contention Window：競爭窗口是用來讓節點選擇隨機回退計數值 （backoff counter）的範圍。 Slot Time：在CSMA/CA中等待玩SIFS的時間後，還需抽取一段 Backoff等待的時間，Backoff是由多個slot time所組成的。

12 Contention Window (2/2)

13 Wi-Fi 通訊協定 頻率 特色 最高資料傳輸率 802.11 2.4GHZ FHSS/DSSS 2Mbps 802.11a 5GHZ
OFDM 54Mbps 802.11b HR-DSSS 11Mbps 802.11g 802.11n 2.4/5GHZ 600Mbps 802.11ac 256-QAM 6.93GbpS

14