乙太網與WIFI的比較

首先來簡單對比一下乙太網（有線區域網）與WIFI的區別。

1. 乙太網：使用CSMA/CD搶佔資源來傳輸資料，隨著交換機的出現，建立多個點對點通道通訊而使得CSMA/CD的使用最近逐漸消失。
2. WIFI：使用CSMA/CA，多名使用者根據對應的頻寬和頻率，共享某頻段的資源進行同時傳輸，到現在也仍然使用。【2.4/5GHz】

孤立的區域網：不與因特網相連的區域網，對於乙太網必須有一箇中間裝置相連 （必須有線直接相連）才能彼此通訊；而無線網，不需要無線AP就可以直接彼此通訊。
無線AP：用於接入到因特網的裝置【Access Pointer】

衰減
電磁訊號的強度迅速降低,因為訊號會向四面八方擴散。
干擾
接收機可以接收訊號（不僅從傳送者,也可以從使用相同的頻帶其他傳送者）。即訊號之間彼此干擾
多路徑傳播
訊號四散傳播，也就會導致相同的訊號會因為反射折射或者透過介質傳輸給接收器。也就說接收器會收到多個相同來源的訊號。
錯誤
在一個無線網路中對比有線網路，錯誤更多更嚴重
誤差水平的測量取決於訊號噪聲比(訊雜比)或訊號干擾加噪聲比(SINR)

CSMA/CD無法作用域wifi的原因是：

1. 由於訊號衰減、干擾導致的訊號難以識別，如果監聽介質將很難通過某一標準確定是否有訊號
2. 只傳送和接收一次
3. 隱藏站問題》A介於B與C網路的邊緣處，BC互相不可傳輸訊號，無法感知彼此存在。BC同時給A發訊號，會在A處衝突

IEEE 802.11 PROJECT

BSS&ESS

固定或移動無線電臺和可選的中央基站，稱為接入點(AP)
BSS沒有AP是一個獨立的網路,不能傳送資料到其他BSS
AP BSS有時被稱為一個基礎設施

ESS:由兩個或兩個以上與AP bss
bss通過分銷系統相連,這是一個有線或無線網路
類似於蜂窩網路通訊

DCF Distributed Coordination Function

DCF是基於競爭機制，多個分散式無線節點搶同一資源；PCF使用無競爭模式所有的頻寬分配都由一個全域性的Point控制。 PCF自我排程效能優秀，Qos保證高，但是由於外部因素導致實際效率並不好。
動作過程：


避碰方面：當一個站傳送一個RTS幀，幀內包含它需要佔用通道的持續時間。網路分配向量(NAV)要求在允許其他節點檢查頻道空閒之前必須經過多少時間，即NAV保證了當2個裝置通訊時，其他裝置處於等待狀態，甚至不檢查網路空閒狀態（節省資源）。網路中任意節點在檢查通道是否空閒時，需要首先檢查NAV是否過期。

Collision During Handshaking【握手間碰撞】
握手期:指RTS或CTS控制幀的傳輸過程
如果發件人沒有收到來自接收者的CTS幀，則認為發生了衝突（碰撞）。因此使用RTS和CTS控制就能夠解決隱藏站問題，因為通過這種機制即便發生錯誤，RTS與CTS這種簡短的資料幀相比要傳輸的應用資料的失敗要好得多。

PCF Point Coordination Function 點協調機制

這是一種輪詢機制的體現，即所有網路節點按照規定的某種順序等待AP訪問，AP會按照順序進行逐次訪問，訪問時會將對應節點的所有資料傳輸到AP進行轉發。為了使PCF優先於DCF，定義了另一個幀間空間PIFS【PCF IFS】，PIFS比DIFS短，正因此等待一個較短的時間就會傳輸給AP一個訊號，需要等待更久時間的DCF節點自然就無法搶佔PFC的節點流量。設計用於涵蓋無內容的PCF和基於內容的DCF流量。

beacon frame：信標幀。由AP發出，當其他網路節點接收到該幀，即開始NAV等待並開始PCF導航（輪詢傳輸資料）。當輪詢結束後，即表明PCF節點已經傳輸完畢，接下來就輪到DCF幀了傳送了（因為DIFS更長）。 由於網路中DCF節點是佔絕大多數，因此使用PCF方法可以提高該幀的優先順序，理論上能夠更好的保證傳輸質量Qos。但是PCF自我排程效能優秀，但是實際環境中，除去當前環境下的AP肯定會有很多AP同時存在，AP之間的相互干擾無法避免，還會提高AP造價。

幀碎片化

講一個幀分成多個碎片幀傳送，即便出現錯誤，重傳的也是碎片幀，從整體上而言效率會更高。

D： 設定NAV時間
A1/A2： 24位元組地址資訊，分為4段，每段6bytes。
SC：順序控制。 前4位定義了當前這個資料幀整體的編號，後12位表示這個幀整體被分割成了複數個，這複數個段之間的序號。因為是16位元組 ，也就說最多可以分2¹⁶-1個段。
FC：包含基於FC欄位中定義的型別和子型別的資訊
FCS：奇偶檢驗錯誤檢測

管理幀：用於基站和接入點之間的初始通訊
控制幀：用於訪問通道和確認幀

關於幀地址的詳解，幀地址被分為4部分，第一個FC（幀控制）部分中的地址碎片（源、目的各1bit）。2bit表示的四種資訊就被賦予了不同的含義。含義如上圖

1. 0-0：地址段1為目的，地址段2為源；地址段3為當前BSS的ID，4為空。這種情況下，說明收發雙方位於同一個無線區域網內（BSS）。
2. 0-1：段1表示目的，段2表示當前BSS的傳送訊號的AP，段3表示源地址，段4為空。這是一個由當前BSS中AP傳送給本BSS成員時使用的幀格式
3. 1-0： 段1表示本BSS內要接受訊號的AP，段2表示源地址，段3表示最終目標地址，段4為空。這是一個將資料幀傳送給本網段AP的過程
4. 1-1： 段1表示要傳達到的目標BSS的AP（接收AP）；段2表示傳送該資訊的AP；段3表示最終目的，段4表示源地址。是一個訊號在跨網段傳播的過程。

上述的規則是有規律的，因為第一位是To而第二位是From，當To為0說明，目標在BSS內；當From為0說明來源在BSS內。不用死記硬背。

Exposed Station Problem 暴露站問題

同樣，假設A位於B和C的無線網路邊緣。與隱藏站問題不同的是，A要傳送資料給B和C，則A會給被髮送B和C分別一個RTS希望進行握手，當A收到B的握手後，會開始傳送資料，此時C可以正常接收訊號（通道不同通訊不衝突）。然而C想給D發資料，卻檢測到通道在使用（因為他在接收資料），則不會傳送資料給D，引入了不必要的延時，效率就降低了。

PAN

個人區域網，輻射範圍只有幾米，代表例是藍芽（別名piconet），是一個ad hoc network(自組網）。
Bluetooth defines two types of networks
 piconet and scatternet

Piconet：
最多可以有8個站，1個主站其他的是次站。所有次站同步主站的時鐘與跳頻，即便最多擁有7個次站，次站可以在不使用時處於parked狀態，該狀態下不可與主站通訊，除非它變為active狀態。

當前資料速率與2.4 - ghz 1 Mbps頻寬。可能性之間的干擾IEEE 802.11 b無線區域網和藍芽區域網

藍芽也匹配了好幾層，但是並不完全適用網際網路模式
L2CAP (Logical Link Control and Adaptation Protocol)： LLC sublayer in LANs

SCO：用於傳遞人的聲音而使用的連線
ACL：用於傳輸資料
通道ID (CID)定義了在此級別建立的虛擬通道的唯一識別符號
特點：

1. 複用multiplexing：從上層接收資料，並將他們分配給適用的協議層
2. 分段和重灌配segmentation&reassembly：L2CAP將這些大資料包劃分為段，並新增額外的資訊來定義段在原始資料包中的位置
3. Qos：允許站定義Qos，盡最大努力交付
4. 組管理Group Management：類似組播

Baseband Layer—MAC sublayer in LANs

主站發，然後主站收；次站收，然後次站發，單通道下的交替動作。
同步連線連結SCO
在避免延遲(資料傳遞中的延遲)時使用比完整性更重要
定期保留特定的插槽
連線兩個插槽的基本單位,每個方向一個
從來沒有轉播
次要可以建立3個SCO鏈路與主,把數字化音訊(PCM)在每個連結的64 kbps
非同步無連線連結(ACL)
資料完整性比避免延遲更重要時使用
可轉播
ACL可以使用一個、三個或更多的插槽,可以實現721 kbps的最大資料速率。

幀格式
259μs需要跳躍和控制機制
因此可以計算：slot越多，效率越高


Access code：位域通常包含同步位和主網的識別符號，用來區分一個piconet的幀和另一個piconet的幀
Head:
這個54位欄位是一個重複的18位模式
地址:3-bit地址子域
型別:4位元型別的資料來自上層
F: 1位元流控制領域
答:1位元領域的ACK(Stop-and-Wait ARQ)
史:1位元領域擁有序列號(Stop-and-Wait ARQ)
HEC(標題錯誤檢查):8位頭糾錯子域

Payload:有效載荷:這個子欄位可以是0到2740位長。它包含來自上層的資料和控制資訊

Radio Layer: 相當於物理層。跳頻擴頻(FHSS),低功率，射程10米.藍芽每秒跳1600次.一個裝置在跳轉到另一個頻率之前只使用了625μs(1/1600秒);停留時間為625μs。帶高斯頻寬濾波的FSK調製

以上就是本章的所有內容了