Wenn zwei Geräte gleichzeitig ein WLAN-Signal auf derselben Frequenz aussenden und gleichzeitig eine Antenne erreichen, wie kann es dann zu keiner Überschneidung der Daten kommen?

Wenn zwei Geräte gleichzeitig ein WLAN-Signal auf derselben Frequenz aussenden und gleichzeitig eine Antenne erreichen, wie kann es dann zu keiner Überschneidung der Daten kommen?

Ich meine, ich weiß, dass jedes Paket mit einer MAC-Adresse gesendet wird, aber was ist mit Streaming?

Was passiert, wenn während der Router ein Paket empfängt, ein Paket von einem anderen Gerät eintrifft?

Woher weiß der Router, ob die mit der Antenne kollidierenden Photonen Teil des ersten oder des zweiten Pakets sind?

Oder liegt es daran, dass die Lichtgeschwindigkeit so hoch ist, dass dies fast nie passiert und die Pakete einfach als beschädigt gemeldet und erneut gesendet werden?

Antwort1

In einem drahtlosen Netzwerk „spricht“ tatsächlich immer nur ein Gerät. Jedes andere Gerät hört zu und wartet, bis die Luft auf diesem Kanal ruhig ist, bevor es spricht. Diese Technik nennt manTrägerorientierter Mehrfachzugriff mit Kollisionsvermeidung (CSMA/CA)

Ein RTS/CTS-Austausch trägt dazu bei, dass alle Knoten effizient synchron bleiben, indem er einem Knoten die Möglichkeit bietet, jedem anderen Knoten zu sagen: „Hey, ich werde so lange reden, also warte so lange.“

@Petr Abdulin hat recht, aber ich glaube, alle WLAN-Netzwerke verwenden CSMA/CA. Alte 10BaseT-Netzwerke ohne Switch nutztenCarrier Sense Mehrfachzugriff mit Kollisionserkennung (CSMA/CD)In Netzwerken, in denen alle Knoten mit einem Switch verbunden sind, kommt es nicht zu Kollisionen.

Antwort2

Wenn es vorkommt, dass sich zwei Übertragungen gegenseitig stören (Kollision), werden beide Übertragungen beschädigt und nach einer zufälligen Verzögerung erneut übertragen. Dadurch wird das Risiko einer Wiederholung der Kollision verringert.

Antwort3

Was passiert, wenn während der Router ein Paket empfängt, ein Paket von einem anderen Gerät eintrifft?

Die unmittelbare Folge ist, dass einige der überlappenden Bits beschädigt sind. Oft sind so viele Bits beschädigt, dass der Empfänger erkennt, dass die Frame-Prüfsequenz nicht übereinstimmt. Der Empfänger wirft die fehlerhaften Daten einfach weg und verhält sich ansonsten so, als hätte er keines der Pakete gehört.

Später bemerken Protokolle höherer Ebene schließlich, dass ein Paket nicht bestätigt (ACK) wurde, und senden das Paket erneut.

Allerdings sehen die WLAN-Standards viele verschiedene Möglichkeiten vor, solche Kollisionen zu verhindern, darunter:

  • Die meisten WiFi-Versionen verwenden COFDM oder eine andere Kombination aus Spread-Spectrum + zusätzlichen Fehlerkorrekturbits. Wenn Sie Glück haben, wurden nur wenige Bits umgedreht, alle diese Bits können beim Empfänger korrigiert werden, undeinsder Pakete kommen ohne Fehler durch.

  • Wie LawrenceC bereits anmerkte, verwenden die meisten WiFi-Versionen Carrier Sense Multiple Access mitKollisionsvermeidung (CSMA/CA): Der drahtlose Zugriffspunkt koordiniert alle Laptops, die mit ihm kommunizieren, so dass (normalerweise) immer nur ein Gerät gleichzeitig sendet und es daher (normalerweise) nicht zu Kollisionen kommt. (Manchmal kommt es trotzdem zu einer Kollision mit einem Paket von einem anderen Laptop, der versucht, mit einem anderen drahtlosen Zugriffspunkt zu kommunizieren, oder es kommt zu Störungen mit verschiedenen anderen Geräten.)

was ist mit Streaming?

Was ist damit?

Wenn ein Laptop Streaming-Audio (oder Streaming-Video; etwa 5 Mbit/s für 1080p-Videostreams) wiedergibt, sendet der Sender es als eine Reihe kleiner Pakete. Moderne Kommunikationshardware ist schnell (802.11a überträgt mit über 20 Mbit/s, und neuere Wi-Fi-Standards sind sogar noch schneller), sodass zwischen einem Paket an diesen Laptop und dem nächsten Paket an denselben Laptop (relativ) lange Pausen bestehen.

Zwischen den einzelnen Paketen bleibt dem Wireless Access Point genügend Zeit, um Pakete an mehrere andere Laptops zu senden, auf gelegentliche Pakete von diesen Laptops zu warten, die die vorherigen Übertragungen bestätigen und den nächsten Teil des Datenstroms anfordern, und, noch häufiger, Pakete erneut zu senden, wenn eine Kollision oder ein anderer Fehler auftritt.

Wenn alle dieser Laptops mit demselben Zugriffspunkt kommunizieren, koordiniert der Zugriffspunkt die Übertragungen, sodass immer nur ein Gerät gleichzeitig überträgt.

Wenn einige dieser Laptops mit einem Zugriffspunkt kommunizieren und andere mit einem anderen (nicht koordinierten) Zugriffspunkt und alle diese Geräte nahe genug beieinander stehen, um einander leicht zu belauschen, kommt es häufig zu Kollisionen.

Alle Pakete, die kollidieren, werden erneut gesendet. Normalerweise kommt das erneut gesendete Paket schließlich durch, lange bevor es abgespielt werden muss, sodass kein Mensch überhaupt bemerkt, dass ein Problem aufgetreten ist. So hat (normalerweise) jeder Mensch die Illusion eines eigenen „kontinuierlichen“ dedizierten Datenstroms.

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