WLAN中MAC子层接入技术的研究(1)

家庭射频HomeRF技术是对现有无线通信标准的综合和改进，无绳电话技术DECT(Digital Enhanced Cordless Telephone)和WLAN技术相互融合构成HomeRF采用的共享无线应用协议SWAP(Shared Wireless Access Protocol)。SWAP采用TDMA+CSMA/CA方式，适用于小范围内的多种传输业务类型，并且能够与公众交换电话网PSTN和互联网进行交互式操作。HomeRF把业务类型分为三种：交互式语音及其它实时业务、高速分组数据和有优先级的流媒体业务，并根据业务的不同要求采用不同的接入机制。对实时性要求不高的数据业务采用CSMA/CA机制，获得除为话音预留时隙之外剩余时隙的使用权，其接入方式与802.11中的DCF相一致。而对实时性要求较高的同步全双工均衡语音服务完全以DECT规范为基础，采用TDMA方式和分组预约话音插空技术以进一步提高网络容量，满足对时延的要求。而对实时性要求介于两者之间的流媒体业务则采用了UDP/IP协议，规定了高级别的优先权并采用了带有优先权的重发机制，可随时占用数据信道资源，这样就确保了实时性流媒体业务所需的带宽和低干扰、低误码。SWAP最多可以同时支持8个工作在单工、双工及多播等多种方式的流媒体业务。HomeRF的协议栈结构如下图所示。

TDMA传输的语音数据需要一个非常规则的时隙信道，而CSMA/CA机制则以一种不确定的方式抢占时隙，处于竞争状态。为了在20ms内支持以上两种数据类型的传输，SWAP协议规定了两种帧结构以满足不同业务类型的需求。其结构如图5所示。一种是20ms的超帧(Superframe)，另一种是10ms的子帧(Subframe)，AP根据是否有语音服务而决定采用哪种帧结构。当网络中只有数据业务时，HomeRF将使用超帧，在一个跳频点上的通信时间为20ms，并且采用异步方式。当网络中有语音业务时，此时采用10ms的子帧，并增加了一个标志位以同步方式进行通信。无论在哪种帧结构中，大部分的时隙会留给异步数据通信，同时根据激活的话音信道数目，动态的为语音业务预留一部分资源，HomeRF最多可同时支持8路全双工语音通信，而当有剩余时隙时，就把剩余时隙留给数据业务。数据业务中，流媒体拥有更高的优先权，最多可有八种等级的流媒体业务同时工作。同样，若没有那么多的流媒体业务，这些时隙都将留给异步数据业务。另外，HomeRF语音的重发机制是HomeRF所独有的 ，若由于外界的干扰造成语音数据包丢失，则CP安排在下一个频点的10ms时间里重发，以保证可靠的语音传输质量。

（编辑：云计算网_梅州站长网）

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