北京萊搏特?zé)o線(xiàn)網(wǎng)橋使用的是私有LB-TDMA協(xié)議,而WiFi使用的是標(biāo)準(zhǔn)IEE802.11家族無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)( Ethernet)協(xié)議。 LB-TDMA面對(duì)的是真正的長(zhǎng)距離、多用戶(hù)、高效率、接近電信專(zhuān)業(yè)水準(zhǔn)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。而WIFI恰相反,面向的對(duì)象很可能是低成本、短距離、小范圍、較少用戶(hù)數(shù)、對(duì)服務(wù)品質(zhì)不敏感的“家用”或SOHO辦公室級(jí)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。這也是我們?cè)诿鎸?duì) LB-TDMA與WiFi 二者時(shí),經(jīng)常會(huì)感嘆“既生瑜何生亮”的原因。

1.以太網(wǎng)( Ethernet)協(xié)議下多用戶(hù)工作模式

WIFI是無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)的通俗叫法,是基本遵循IEE802.11家族協(xié)議規(guī)范并發(fā)展起來(lái)的一種廣為流行的無(wú)線(xiàn)接入方式。眾所周知,以太網(wǎng)絡(luò)使用載波偵聽(tīng)多址訪(fǎng)問(wèn)及沖突檢測(cè)（CSMA/CD)技術(shù)來(lái)共享同一個(gè)信道資源。無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)與有線(xiàn)以太網(wǎng)的工作模式完全類(lèi)似,都采用帶沖突檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多址訪(fǎng)問(wèn)機(jī)制。在展開(kāi)討論無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中使用 AIRMAX的必要性之前,我們必須先了解一下以太網(wǎng)多址工作原理的幾個(gè)假設(shè)和規(guī)定。首先,假設(shè)以太網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)都可以看(聽(tīng))到在網(wǎng)絡(luò)中其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的所有信息。從某種意義講,以太網(wǎng)是種工作良好的廣播網(wǎng)絡(luò)。其次,對(duì)以太網(wǎng)的工作過(guò)程作如下規(guī)定,當(dāng)以太網(wǎng)中的一臺(tái)主機(jī)要傳輸數(shù)據(jù)時(shí),它將按以下四個(gè)步驟進(jìn)行

(1)監(jiān)聽(tīng)信道上是否有信號(hào)在傳輸。如果有的話(huà),表明信道處于忙狀態(tài),就繼續(xù)監(jiān)聽(tīng),直到信道空閑為止

(2)若沒(méi)有監(jiān)聽(tīng)到任何信號(hào),就開(kāi)始傳輸數(shù)據(jù)。

(3)傳輸?shù)臅r(shí)候繼續(xù)監(jiān)聽(tīng),如發(fā)現(xiàn)沖突則執(zhí)行退避算法,隨機(jī)等待一段時(shí)間后,重新執(zhí)行步驟(1),當(dāng)沖突發(fā)生時(shí),及沖突的主機(jī)終止發(fā)送,并返回到監(jiān)聽(tīng)信道狀態(tài)。每臺(tái)主機(jī)遵循一次只允許發(fā)送一個(gè)包,一個(gè)擁塞序列,以告知其他所有的節(jié)點(diǎn).

(4)若未發(fā)現(xiàn)沖突,則認(rèn)為發(fā)送成功,所有主機(jī)在試圖再一次發(fā)送數(shù)據(jù)之前,必須在最近一次發(fā)送后等待9.61s(確保信號(hào)能有效傳輸足夠距離)。

2. LB-TDMA輪詢(xún)模式

與無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)“隨機(jī)接入、碰撞避讓”的工作模式不同, LB-TDMA采用時(shí)隙分配的方法,讓每個(gè)接入的客戶(hù)端在統(tǒng)一的時(shí)間調(diào)度下,按時(shí)間間隔依次發(fā)送數(shù)據(jù),完全拋棄了碰撞避讓的訪(fǎng)問(wèn)方式。即由AP充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的“控制器”,并按照客戶(hù)端主機(jī)的數(shù)量,將某個(gè)時(shí)間周期分成若干片段,即所謂的時(shí)隙,按照“控制器”發(fā)送的調(diào)度命令,依次在信道上發(fā)

送數(shù)據(jù),確保每個(gè)時(shí)隙都在有效地傳輸信息而不是忙于避讓。

很顯然, LB-TDMA協(xié)議采用的方法確保了每個(gè)客戶(hù)端都能在準(zhǔn)確的時(shí)間點(diǎn)獲得同等通信的機(jī)會(huì),而不用擔(dān)心碰撞帶來(lái)的避讓,在網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)使用的合理性方面,具有S- ALOHA的基本特征。在共享控制方面,與令牌網(wǎng)( Token)有類(lèi)似之處,確保了各用戶(hù)機(jī)會(huì)均等。事實(shí)上, LB-TDMA協(xié)議還規(guī)定了優(yōu)先級(jí)定義,可以保證高優(yōu)先級(jí)用戶(hù)分配到更多的時(shí)隙,實(shí)現(xiàn)更高的等效帶寬。輪詢(xún)調(diào)度的過(guò)程見(jiàn)2.3節(jié)的描述。

從信道資源共享和多用戶(hù)接入方式來(lái)看WIFI無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)采用了類(lèi)似“自由式過(guò)十字路口”的方法,而 LB-TDMA采用了“紅綠燈交替過(guò)十字路口”的方法。當(dāng)用戶(hù)數(shù)比較少時(shí),兩者的優(yōu)劣不太明顯,就像十字路口車(chē)輛較少時(shí)無(wú)論采用哪種模式都能很好地保障通行,但是,當(dāng)車(chē)流量加大時(shí),有交通燈指揮的條件下比自由式通過(guò)更具效率。 LB-TDMA與 Wifi相比,基本與此類(lèi)似。LB-TDMA作為萊搏特?zé)o線(xiàn)網(wǎng)橋?qū)Ｓ械臅r(shí)分多址(TDMA)輪詢(xún)技術(shù),能有效提高點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(PP)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)(PTMP)工作模式以及噪聲環(huán)境下設(shè)備的整體性能。因?yàn)樗�可以有效減少?zèng)_突帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)退化和傳輸延遲,增加吞吐量,提供更好的耐受性,有效防止隱藏終端帶來(lái)的干擾。正因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn),實(shí)際上增加了 LB-TDMA模式下單AP最大可能的用戶(hù)數(shù)。同時(shí), AIRMAX通過(guò)為每個(gè)設(shè)備分配時(shí)隙進(jìn)行通信來(lái)避免“隱癜節(jié)點(diǎn)”帶來(lái)的系統(tǒng)問(wèn)題。這樣,即使是延長(zhǎng)了通信距離,也不會(huì)在多個(gè)客戶(hù)端之間產(chǎn)生碰撞問(wèn)題。