nav 计算机网络_Wi-Fi 6(802.11ax)解析9:双重NAV技术(Dueling NAVs)
序言
NAV是802.11中最基本的MAC层元素之一,在802.11协议中起着非常重要的功能,而且先行协议下,基本上所有的兼容性机制都围绕的NAV展开。在802.11ax中,引入了双重NAV技术(Dueling NAVs)进一步扩展其功能,本文即针对这项技术做一个展开。本文参考自:Dueling NAVs in 802.11ax。
802.11ax中的双重NAV技术(Dueling NAVs)
Wi-Fi使用两种载波侦听方法来确定信道是否繁忙,若繁忙那么要延迟进行传输。空闲信道评估(clear channel assessment,CCA)是检测信道是否繁忙的物理机制,同时在WiFi中,还存在一种虚拟载波监听机制,其和物理载波监听机制并行工作。虚拟载波侦听机制的核心是网络分配矢量(network allocation vector ,NAV)的定时器机制。
在802.11ax中已经引入了BSS Coloring机制,以适应在OBSS环境下,自适应调节空闲信道评估阈值(即adaptive CCA),以增加空间信道的复用率,提供更多并行传输的可能性。
在BSS Coloring中引入的adaptive CCA也可以和虚拟载波监听的NAV组合使用,由于adaptive CCA中已经引入了两个不同的监测阈值,那么意味着其和NAV机制组合使用时,也需要两个独立的NAV定时器。在802.11ax中,目前已经新定义了两个NAV定时器:BSS内部的NAV定时器(intra-BSS NAV timer),和基本NAV定时器(basic NAV timer)。BSS内部NAV定时器(intra-BSS NAV timer):其只够通过来自于同一个BSS内部的终端来设置,通过BSS内部终端传输的Duration/ID字段来设置NAV定时器的数值。
基本NAV定时器(basic NAV timer):其可由来自于不同BSS区域的终端来设置,也是根据这些终端传输的Duration/ID字段来设置NAV定时器的数值。
以上两个NAV定时器同时工作,如果由任意一个NAV设置为非0,也就是正在定时中,那么就认为信道是忙,正在被占据。
引入了两个NAV定时器是有益的,尤其在密集场景下。802.11ax的终端不仅仅需要保护其在BSS内部 (intra-BSS)传输的帧,还需要避免来与于其他BSS(即BSS间,inter-BSS)传输的干扰。
如上图所示,802.11ax AP-1发送了一个RTS帧(包含设置NAV=200us),以保护其与终端STA#1的数据帧交换。因为STA#1与AP-1相关联,即STA#1是AP-1这个BSS内部的终端(称该BSS为BSS#1),所以STA#1将BSS内部NAV定时器设置为200μs。然而,在数据帧交换期间,属于BSS#1(即AP-1)的终端(即STA#1)还可以收到不同BSS的客户端传递的RTS帧。比如终端STA#2传输的RTS帧(包含Duration=125us),其也会设置STA#1的NAV定时器,此时由于是不同BSS的终端设置,STA#1会将其基本NAV定时器设置成125us。在上图中,STA#1的内部NAV定时器首先倒数到0,但是其基本NAV定时器还没有倒数到0,还将继续递减。在此两个NAV定时器没有全部倒数至0之前,STA#1无法进行新的一轮发送。这种双重NAV的机制可以保证BSS#2中,帧的交换不受到干扰。
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