802.11无线局域网的DCF与PCF机制及RTS/CTS解决冲突问题

无线局域网（Wireless Local Area Network, WLAN）是一种无线通信技术，主要用于局域网内的设备间的数据传输。在WLAN的设计中，为了高效管理和控制无线通信过程，引入了两个关键的接入控制机制：分布式协调功能（DCF）和点协调功能（PCF）。 DCF是WLAN的默认接入控制方式，它采用争用算法，所有节点在发送数据前都试图访问共享的无线信道。这种竞争可能导致数据帧的冲突，尤其是在信号覆盖范围内存在多个节点的情况下。然而，PCF作为一种补充机制，提供了一种集中式的控制方式。它通过轮询机制分配发送权限，确保对时间敏感应用如分组语音通信的可靠接入，避免了DCF中的冲突。 在无线通信中，由于无线信道的动态性和不可见性，传统的有线局域网冲突检测协议CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）不适用。WLAN采用CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance），通过RTS（Request to Send）和CTS（Clear to Send）帧来预先预约信道，减少碰撞的可能性。源站发送RTS帧，目的站收到后发送CTS确认，确认空闲后源站才发送数据帧。这种方式虽然能一定程度上减少冲突，但仍可能遇到隐蔽站问题和暴露站问题。隐蔽站是指在发送过程中未被其他节点察觉的节点，通过RTS/CTS机制可以部分解决，但并不能完全避免。暴露站则是指节点误以为信道繁忙而放弃发送的情况。 此外，无线局域网在数据传输中可能存在检测错误，即发送方可能误判信道状态，这时就需要接收方通过确认帧来验证信道是否真正空闲，以确保数据传输的准确性。管理这些复杂通信过程的关键组件包括归属网络，即移动设备最初连接的网络，以及归属代理，通常指的是连接在该网络上的路由器，负责处理移动设备的接入和寻址需求，同时维护移动设备的永久地址（归属地址），这在整个网络架构中扮演着核心角色。 总结来说，无线局域网的接入控制机制、RTS/CTS帧的使用以及信道检测错误的处理，都是确保无线网络稳定高效运行的重要组成部分，而归属网络和永久地址的概念则为移动设备的身份识别和网络连接提供了基础。