80211 RTS/CTS控制帧

原文链接：https://blog.csdn.net/u014294166/article/details/129556001

作为可选功能，802.11 标准包括 RTS/CTS（请求发送/清除发送）功能以控制AP 对STA的访问。

RTS/CTS出现的原因：

假如有两个STA： STA_1,STA_3，以及一个站点STA2。双方并不直到对方的存在，当STA_1/STA_3同时向STA_2发送数据时，这会造成STA_2无法正确接收数据，但是STA_1与STA_3也无从得知错误发生，只有STA_2知道有冲突发生，STA_2不会反馈ACK，最终这一轮传输失败。这一轮失败之后，STA_1与STA_3采用BEB算法重新选择随机数进行回退，但是由于两者没有办法互相监听，所以很容易再次出现同时传输的现象。所以在隐藏终端的情况下，网络性能最差时是无法传递数据包的，换言之，节点1与节点3的吞吐量都趋近于0。

RTS/CTS如何去规避隐藏sta之间的冲突的呢？

如果设备开通了RTS/CTS，则当STA_1/STA_3想向STA_2发送数据时，会首先发送一个RTS的控制帧，加入STA_2收到了STA_1的RTS包，则会等待一个SIFS的duration，然后开始发送CTS。CTS作为广播信道发出的帧，如果未加密的话所有STA均可以解析该数据。

当STA_1发现CTS是发给自己的，则直到当前信道未daily状态，在等SIFS duration之后开始发送数据帧，等待 data_duration + SIFS事件后，STA_2向STA_1发送ACK，以表示接收成功。

而其他STA在接收到CTS后，发现并不是发给自己的，此时它们会将CTS数据帧的duration给提出，并设置在自己本地的NAV（Network Allocation Vector）上。若NAV没有倒数到0，那么其会主动暂停其随机回退计数值。

如何判断使用RTS/CTS的时机？

 RTS/CTS本身的思想是采用小数据量碰撞避免大数量数据的重复，但是 RTS/CTS的存在必然还是会导致设备功率的损耗，所以需要对开启 RTS/CTS设定好条件。

• RTS Threadshold

如果802.11 网卡的驱动程序支持，用户可通过调整 RTS阈值 (RTS threshold) 来控制RTS/CTS 交换过程。只要大于此阈值，RTS/CTS 交换过程就会进行，小于此阈值则会直接传送帧。此阈值一般应该设定为2347 byte ，如果网络吞吐相当低或重传比例偏高，可以降低 RTS 阈值值以启动 RTS 清空机制。

• Fragmentation Threshold

相匹配的还有个分片阈值(fragmentation threshold)，用来进行MAC 层级的帧分片，该阈值默认值是2346，或物理层所容许的 MAC最大长度，如果帧超过这个阈值则会进行分片。RF物理层所使用的MAC长度通常是4096个字节，因此这个参数通常默认为2346 byte。这个分片阈值通常与RTS/CTS经常一并运行。这个参数设得太低，有效吞吐量反而会下降，因为确认每个片段必须用掉额外的时间，同样地，设得太高也会降低有效吞吐量，因为较大帧一旦损毁，便会增加无线信道重传的负担。

• Retry Limit

1. 长帧重传限制 (long retry limit) ：适合大于RTS阈值的帧，默认值为4。需要用到RTS/CTS 清空机制的有4 次重传机会，如果该遭丢弃，就会通知较上层的协议。

2. 短帧重传限制(short retry limit)：适合小于RTS阈值的帧，默认值为7。