DIFS & SIFS

DIFS 和 SIFS 是在 CSMA/CA 协议中控制发送时机的两个关键时间间隔。

SIFS(Short Inter-Frame Space)
✅ 定义:
SIFS是最小的帧间间隔,因此采用SIFS的节点具有访问无线链路的最高优先级。用于等待 接收重要控制包 留的时间片段,
SIFS= 10 μs(常用)
简单记,发和收ACK & CTS之前顿了一下

IEEE 802.11 明确规定: RTS/CTS/Data/ACK 等控制帧之间必须等待 SIFS
用于区分控制/确认类帧(用 SIFS)和竞争式发送(用 DIFS)

DIFS(Distributed Inter-Frame Space)
✅ 定义:
节点在开始发送数据之前需要监测信道是否空闲。如果信道已经空闲,则节点仍需等待DIFS段时间才开始发送数据;而如果在DIFS时间段内任一时刻信道被监测为忙,则节点不得不推迟它的数据发送。
DIFS= 28~50 μs(常用)
🟢 场景:
当一个节点监听到信道空闲后,它会:
先等待 DIFS;
如果信道在 DIFS 期间持续空闲 → 进入 back-off 或直接发送。

SIFS 留给你回话,DIFS 才是抢话的开始。

在这里插入图片描述

CW(Contention Window)竞争窗口

在无线通信中,竞争窗口(Contention Window,CW)是一种随机定时机制,用于解决多个设备之间对共享媒体(例如Wi-Fi信道)的访问竞争。竞争窗口是一种用于减小冲突概率的随机等待时间,它是多个设备之间在尝试发送数据之前等待的时间。较短的竞争窗口意味着设备更有可能更早地访问媒体,从而提高了竞争机会。

在 CSMA/CA 协议中,CW(Contention Window)是一个范围,而发送节点会在这个范围内随机选择一个退避时间(单位是 slot)。这个过程叫做:
🎲 随机退避(Random Back-off)

🔍 举个具体例子:
假设当前 CW = 31(也就是 0~31 的整数范围),节点检测到信道空闲后,进入退避阶段;
它会从 [0, 31] 中随机选一个数字,比如 12,然后等待 12 个时间槽(slot)。一个 slot 大约是 20μs,所以就是等大约 240μs 后再发。
随机是为了避免相互冲突同时。

指数退避算法(Exponential Back-off Algorithm)

在这里插入图片描述
S1 发了一个 RTS(Request To Send),等待 R1 回应 CTS(Clear To Send);
结果S1没有收到 CTS(可能是因为:发生了冲突;或者信号丢失);
那怎么办?
S1 准备 重新发;
但不能马上发,要进行一个“退避”——等待一段时间再试;
这个等待时间怎么决定?→ 指数退避算法。

简述:重发机制的等待回应时间

什么是指数退避算法(Exponential Back-off)?
当一个节点重试失败,它不会直接抢信道,而是:

尝试次数 竞争窗口 CW(Contention Window)大小范围

Times number
初始尝试(0次失败) 0 ~ 31 个 slot
第 1 次失败 0 ~ 63 个 slot
第 2 次失败 0 ~ 127 个 slot
第 3 次失败 0 ~ 255 个 slot
第 4 次失败 0 ~ 511 个 slot
第 5 次失败 0 ~ 1023 个 slot

在这里插入图片描述

How are the hidden and exposed node problems minimized with these signaling packets? 这些信令数据包如何最大限度地减少隐藏节点和暴露节点的问题?
  • Any node overhearing an RTS defers all transmissions at least until a CTS is received (or is expected to be received)
  • Any node overhearing a CTS defers all transmissions until the data and ACK are received
  • ACK informs the sender about the correct reception of the data

  • 任何监听到 RTS 的节点都会推迟所有传输,至少直到收到 CTS(或预计收到 CTS)为止。
  • 任何监听到 CTS 的节点都会推迟所有传输,直到收到数据和 ACK。
  • ACK 通知发送方数据已正确接收。

简述:RTS等CTS,再等DATA和ACK(一直延迟不发信息)。

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