吳功宜董大凡王珺劉乾“十一五”國家重點圖書計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科前沿叢書

計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科研究生系列教材（中文版）

計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

高級軟件編程技術(shù)

1《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》第12章

無線局域網(wǎng)802.11協(xié)議CSMA/CA算法模擬程序

2《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》概述

無線局域網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究與應(yīng)用的熱點，其中802.11協(xié)議是其中最基本和最重要的協(xié)議之一。通過模擬無線網(wǎng)絡(luò)幀發(fā)送和接收的過程，讀者能夠深入理解無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送流程與CSMA/CA的基本工作原理3《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》編程訓(xùn)練目的編程訓(xùn)練要求相關(guān)知識介紹程序設(shè)計分析擴(kuò)展與提高提綱4《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》編程訓(xùn)練目的掌握模擬無線網(wǎng)絡(luò)幀發(fā)送和接收的過程使讀者了解無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送流程，即CSMA/CA工作流程掌握使用模擬程序分析問題和解決問題的能力5《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》編程訓(xùn)練目的編程訓(xùn)練要求相關(guān)知識介紹程序設(shè)計分析擴(kuò)展與提高提綱6《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》編程訓(xùn)練要求

編寫程序，模擬CSMA/CA的通信過程，要求：使用兩個線程分別模擬局域網(wǎng)中收發(fā)數(shù)據(jù)的兩臺主機(jī)A、B；使用第三個線程模擬其他主機(jī)隨機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)幀行為，制造沖突；使用一個變量來模擬共享信道；由A主機(jī)像B主機(jī)發(fā)送十個數(shù)據(jù)幀，并接收B主機(jī)發(fā)送的ACK幀，如果發(fā)送失敗，則等待一段時間后進(jìn)行重傳，如重傳超過指定次數(shù)后仍然失敗，自動放棄該次數(shù)據(jù)傳輸；輸出相關(guān)提示信息；7《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》程序運(yùn)行界面示例

8《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》編程訓(xùn)練目的編程訓(xùn)練要求相關(guān)知識介紹程序設(shè)計分析擴(kuò)展與提高提綱9《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》802.11協(xié)議概述

發(fā)展歷史特點工作原理與CSMA/CD的區(qū)別10《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》工作流程

11《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》編程訓(xùn)練目的編程訓(xùn)練要求相關(guān)知識介紹程序設(shè)計分析擴(kuò)展與提高提綱12《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》總體執(zhí)行流程定義變量dwBus，代表共享信道將該變量置零開啟兩個線程分別模擬接收數(shù)據(jù)的主機(jī)B和發(fā)送數(shù)據(jù)的主機(jī)A在一個循環(huán)中模擬其他主機(jī)訪問共享信道的情況13《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》數(shù)據(jù)接收線程

程序始終檢測共享介質(zhì)上是否有信號如果檢測到信號且接收數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤（即傳輸過程中未發(fā)生沖突），則接收數(shù)據(jù)完畢后發(fā)送ACK數(shù)據(jù)幀準(zhǔn)備接收下一個數(shù)據(jù)幀整個過程持續(xù)到接收完10個數(shù)據(jù)幀后結(jié)束14《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》數(shù)據(jù)發(fā)送線程

監(jiān)聽信道，確定信道空閑后，隨機(jī)等待一段時間再次確認(rèn)信道狀態(tài)，以便將沖突的概率降到最低再次確認(rèn)信道空閑后，發(fā)送數(shù)據(jù)幀等待ACK幀，在指定時間內(nèi)收不到ACK幀則隨機(jī)等待一段時間后進(jìn)行重傳如果重傳超過次數(shù)上限，則放棄該數(shù)據(jù)幀的發(fā)送15《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》退避時間計算方法

802.11采用二進(jìn)制指數(shù)退避算法，其第i次退避在22+i個時間片中隨機(jī)選擇一段進(jìn)行退避，即實際退避時間為小于等于22+i的一個隨機(jī)數(shù)乘以TimeSlot的積加上DIFS。（DIFS：分布協(xié)調(diào)功能幀間間隔，一般在調(diào)頻擴(kuò)頻通信FHSS下為128us）16《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》編程訓(xùn)練目的編程訓(xùn)練要求相關(guān)知識介紹程序設(shè)計分析擴(kuò)展與提高提綱17《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》擴(kuò)展與提高無線局域網(wǎng)發(fā)展的歷史；IEEE802.11b主要優(yōu)點：功能優(yōu)點速度達(dá)到普通Ethernet水平，基本滿足應(yīng)用需求。動態(tài)速率轉(zhuǎn)換在惡劣網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，可以自動降低傳輸速度。使用范圍100米到300米?？煽啃耘c以太網(wǎng)類似的連接協(xié)議和數(shù)據(jù)幀確認(rèn)提供可靠的數(shù)據(jù)傳送和網(wǎng)絡(luò)帶寬的有效使用?；ビ眯耘c以前的標(biāo)準(zhǔn)不同的是，802.11b只允許一種標(biāo)準(zhǔn)的信號發(fā)送技術(shù)。Wi-Fi將認(rèn)證產(chǎn)品的互用性。電源管理支持休眠模式，可提高筆記本電池待機(jī)時間。漫游支持在主機(jī)移動過程中無縫接入網(wǎng)絡(luò)。安全性內(nèi)置安全加密協(xié)議。18《計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高級軟件編程技術(shù)》IEEE802.11b無線網(wǎng)絡(luò)包含組件

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