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title: 計算機網路筆記-ch7
tags: [計算機網路]

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# 計算機網路筆記-ch7
## Elements of a wireless network
* wireless hosts
    * 筆電、手機、IOT
    * 跑應用程式
    * 可以是靜止的或是行動的
        * 無線網路非所有都是mobility的
* base station 
    * 通常連接有線網路
    * 有線網路與無線網路的中繼連接
* wireless link
    * 通常用來連結mobile跟base station
    * mulitple access protocol 協調 link access
* infrastructure mode
    * base station 連結 mobiles 進入有線網路
    * handoff : moblie 換了一個base station
* ad hoc mode
    * 沒有base station 
    * nodes只能跟訊號範圍內的nodes做傳輸
    * nodes可以組織成網路，藉由nodes當中繼傳遞封包

![](https://i.imgur.com/2BvzXkz.png)

### Wireless link 特徵
與有線網路的不同
* 訊號會在傳遞中衰減
* 受其他source干擾
* 多路徑傳播 : 訊號藉由物體或地面反射，到達時間略有不同
* SNR (signal-to-noise-ratio) signal/ratio
    * SNR越大，越容易從noise中提取訊號
* SNR vs BER(Bit Error Rate)
    * 給定實體層 : 增加power -> 增加SNR -> 減少BER  
    * 給定SNR : 挑選有BER需求的實體層，給他最高throughput
        * SNR會流動性的改變，決定於實體層動態的改變

* 由於有很多的無限senders跟recievers，會造成問題

![](https://i.imgur.com/IgBfL6T.png)


### CDMA : code dividion multiple access
* 指派獨特的code給每個user
    * 所有users共享同樣的frequency，但每個user都有自己可以拿來編碼的獨有chipping sequence(code)
    * 所有的users同時全力傳送資料
* encoding : inner product : (原始資料)X(chipping sequence)
* decoding : summed inner-product :  (編碼資料)X(chipping sequence)


無線網路用CDMA做編碼，用CSMA/CA避免碰撞

### 802.11 LAN
* 用CSMA/CA做多重存取
#### 架構
![](https://i.imgur.com/HByJlmx.png)
* 無線的host跟base station做聯繫
    * base station = access point(AP)
* Basic Service Set (BSS) 在infrastructure mode:
    * wire host
    * AP : base station
    * ad hoc mode : 只有host，沒有base station 
#### channel, association
* AP 管理者可以挑選AP的frequency
    * 假如跟鄰近APs都挑選同一個頻率，容易發生干擾
* 剛到達BSS的host : 需要聯繫AP
    * 掃描channel，聆聽含有AP's name(SSID)與MAC address的beacon frames
    * 挑選想連的AP，接著可能需要驗證
    * 通常會跑DHCP來得到IP
#### passive/active scanning
![](https://i.imgur.com/gk6Ih9o.png)
* passive:
    * 會不時的sent becon frames
    * mobile host收到後可選擇，然後送出request給某一個AP
    * AP會在response mobile host
* active:
    * mobile host會broadcast Probe Request
    * AP們會回傳Probe Response給host
    * mobile host收到後可選擇，然後送出request給某一個AP
    * AP會在response mobile host 
    
### 802.11 MAC Protocol : CSMA/CA
![](https://i.imgur.com/sQOsfXz.png)
802.11 sender
1. 假如感應到channel正在idle，會等待一個DIFS(Distributed Inter-frame Space)，再傳出整個frame
2. 假如感應到channel繁忙，則會延後一段時間(等待channel idle+DIFS+隨機延遲時間)再傳出整個frame
    * 避免大家都偵測到idle然後等待DIFS後一起送出，發生碰撞
3. 如果傳完收到ACK，表示成功送達，如果沒收到ACK則須重做第2步驟

802.11 receiver
* 如果成功收到frame，且frame通過CRC，會等待一個SIFS(Short Interframe Space)再將ACK傳出


![](https://i.imgur.com/c2DZ95y.png)
1. sender先藉由CSMA傳送RTS(request-to-send)封包給BS
    * RTSs可能會發生碰撞，但他們比較小，不會浪費太多資源
2. BS廣播CTS(clear-to-send)回應RTS
3. CTS 會被所有node聽到
    * sender可以傳遞data frame
    * 其他host都需延後傳遞 
























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