保护机制隐藏节点和OBSS

1、1. wlan的保护机制通信侃护功能主要解决ieee802.il协议昀后兼界所带来的共存w题，避免低级别设备无法 正确识别某些帧格式而不能正确延吋，破坏通倌过程的完整性。保护机制就是确保可能的丁 扰者延迟发射。保护机制带来了开销，只有需耍时冰使用。主要的不识别柯：802.11b设备（2.4ghz上的dsss包）无法识别802.11g等2.4ghz上的 ofdm格式，无法正确延吋，在802.1 lg设备传输数掘吋，802.11b设备也进行/传输，破 坏数据传输过程：802.11g等设备无法识別ht绿野格式ppdu;传统站点无法及时解调!ii rifs（短帧间间隔）突发序列;目前协议中规定的三种保

2、护方式rts/cts、cts-to-self以及l-sig txop机制.通过控制帧 的交互过程为802.1 in通信过程预约信道占用时叫，避免他低级别802.11设备破坏通信过 程完整性。（1）rts/ctsrts/cts机制设计之初是为了解决wlan网络中的隐藏终端题，艽工作原理是在数裾报文 发送之前加入一次rts与cts报文的交互过程。发送端在发送数据报文前发送-个rts报 文试阉占用倌道资源，再山接收端回应一个cts报文通知网络巾的所有站点（包括隐藏终端） 信道已经被占用并且标识出信道占用时间。ieee802.11n保护机制把rts/cts力*式作为-种基木的侃护方式来hv:用，rts

3、和cts使用 基本速率传输，是最强健的保护。a）存迕802.11b站点时，使用dsss格式rts/cts保护ofdm帧。似由于高的开销，更 可能使用cts-to-self机制保护b）存在802la或802.1 lg设备时，传统格式发rts/cts保护ht绿野格式和rifs突发序 列400psi mbit/s, dsssi28s6mbit/s> 诈 ht 格式ofdm12mbit/s.非 ht格式ofdm围10.7使用dsss以及非ht格式ppou的rts/cts系统开销（2）cts-to-self与rts/cts方式相比，cts-to-self要求无线终端在发送数据报文前昀白己信号覆盖范

4、|韦|内 的所有终端发送cts报文（ra地址设为自己的mac地址）來申请信道，省去了报文交互 过程。这样做无疑会减少带宽开销，但对于隐藏站点问题却不能完美地解决。一般仅用于802.1 lb设备存在时。cts作ht成ht格式ofdm汴列imbivs. dsssi jp 載摘图10.8使用imbivs dsss（短前导码）格式p-pdu的cts-to-self系统幵销（3）l-sig tx0p传统信号传输机会当802.1 in报文格式为ht-mf（ht混合模式）时，长度子域与速率子域用于控制非1 in终端传 输延迟，使k与ht ppdu l<:度相对应。使用ht-mf格式报文前缀时，ht报文

5、尖中传统ofdm 信号域（l-sigvp速率子域通常会被设置成6mbps,而长度子域通常会含一个与剩余ppdu 长度和对应的吋间值。这就是所谓的“物理层欺骗”。l-s1g中的长度子域会要求传统无线 终端在这段时间后彳川以尝试抢占信道资源，时lln没备将在这段时间内完成剩余ppdu传 输。ieee8（）2.11nl-sigtxop保护方式通过“物理层欺骗”完成对1 in通信的保护过程。l-tfsl-sigserviclt- -覆r- 習了翩（16比特）！（llength八位元）（6比特）！比特;lj)atar/ 一 lengtte11l-sig 时长 x uxength/uatarate|ht-

6、s1g 时长|l-tfsl-sight-sig httfs裁佣l-sig 时长=l length /l-datarateldatarate mcs l length 长度l-sig保护序列ack图 10.11 l-sig 保护2.wlan的隐藏节点问题teee802.il使川吋分复川机制，某-吋刻只冇一个终端或ap能发送数据，此吋其他终端和 ap均处于空闲监听状态。这就要求同频ap间或同一ap不同终端间能够监听到对方状态，从而 避免同一时间发起数据传输谐求而造成冲突。但是，在建设过程屮，由于ap覆盖范闹过大或建 筑物阻挡，ap或终端间可能无法监听到对方状态，w为同时发送数据产生冲突而导致无法解

7、码， 就出现了wlan隐藏节点问题。802.11协议定义了rts/cts机制來解决隐藏节点冲突问题。（1）同一ap下的终端间不可见区域内关联的终端巾于距离较远或卉屏蔽较重而互相监测不到倌兮收发，终端1在句ap发送 数据时，终端3也可能w为监测不到终端1的发射信号而同时h'dap发送数据，这时在ap侧接 收无线信号便形成冲突。(2) 冋频不可见ap间存在重叠覆盖同频ap间因连接记向天线或各附挡不能监测彼此信号，且存在交叉覆盖范围时，在交叉覆盖范 m内冇终端上网时，同频ap也互为隐藏节点。两个ap存在交叉覆盖k域，但ap间无法监测到 彼此的信号。而同时14终端发送数据，在终端侧形成冲突。a

8、r1图2 同顿不可见ap存在#也覆盈(3) rts/cts机制来解决隐藏节点如终端i欲h'dap发送数裾，必先发送rts帧提醒ap，随后ap应答cts，阻止在ap镋盖范闱内 的所宥站点发送数据(但不包括终端i)。当终端2收到cts后，不再发送数据而避免了冲突， 即：在ap周围的所有终端中，只有终端i能发送数据，这样就有效避免了隐藏节点的问题。3. wlan 的 obssobss指的足ap间频带相同或部分通咎，褪盖范m乂侖置咎。主要考虑的足减小千扰使得吞吐量尽可能的 大。obss屮可能会有同一 ap下不同终端互为隐藏tj点问题，也可能ap与ap互为隐藏节点。也宵可能宵 传统设备，有其无法

9、识别解调出的帧格式，需要进行保护。(1) ap建立bss前，进行obss扫描，扫描己存bss，小心选抒位道，避免其他bss使用的信道(2) bss建立后，检测到有新的bss操作在辅信道上，改变信道或信道宽度应用场景：ap检测到相邻bsss在主信道或辅信道t大量通信，可以将bss移到通信呆较小的信道对上,和/或 操作迕窄信道上流稅：ap决定是否切换位道，ap将选所有连接站点都支持的新位道，ap使用倍标帧或探测响应帧屮的extend channel switch announcement element通知连接站点在将來jc时刻要移到新估道上或会改变操作带宽宽度，也 nj'以发送一个或多个

10、 含 extend channel switch announcement element 的 extend channel switch announcement frame使用的巾贞：位恥峭成探测响成巾贞成extend channel switch announcement frame信道切换时，ap通过设置channel switch mode field为1强制bss中的站点停止传输。缺点：强制停lk传输，若在ofdma下信道切换，正在传输的可能不ih个站点，切换府，停止传输，业务中断; 切换信道后，重新进行资源分配(3) 分相共存操作(pco)ap控制20mhz相和40mhz相分阶段

11、运行，pco足802.11n的可选项，802.11ac没有把它扩展使用vht帧或 火于40mhz的信道应用场景：pco使得一个20/40mhz bss可以在主信道和辅信道上都釘相邻20mhz bss的惜况h乃可运行缺点:开销和可能的实时服务中断时域:预留时间，时间共享信道 频域：bss间都切换到窄带，频谱共享 功率调整：犬线wlan干扰问题wlan抗干扰方案jjj抗t扰技术方案方案戍用条件应用场景动态功率调整apw功控：仅离ap支持终埔侧功控：ap.终端黹改造目前主要在布网初期，規划网络覆盅4頻点配ff时 使用动态倍道调整ap支持rts-cts参数优化：ap、终埔支持.并配a合理门 限參数各场京均适用，主要解决險成终堆较多场盂ccaij强动态调整新功能开发：ap/ac支持芥场：均适用，主要解决隳薄終梅较多场泵提升退逛效率新功能开发：ap/ac.终端支持多运昔相密集共存，退逛较多干扰规避措施-1充分发挥无线控制器对整个热点区域内ap的信道以 及周围干扰信号全面掌握的优势，实现ap的信道自 动选择和功率自动调整。信道自动选择根据某ap周围的wlan信道占用情况，合理选择一个干 扰相对较小的信道。 ac对整个管辖内的ap的信道进行合理自动划分。功率自动调整通过适当调整功率，实现局部区域wlan ap内部之间干 扰最低通过适当增加功率，降低周围其他干扰源的影响。干扰规避