申論題

在無線區域網路（WLAN）中，暴露節點（exposed terminal）和隱藏節點（hidden terminal）問題是兩個常見的問題，它們影響網絡的性能和效率。

隱藏節點問題（Hidden Terminal Problem）

定義

隱藏節點問題發生在兩個無線節點之間，它們不能直接相互通信，但都能與同一個接入點（AP）或第三個節點通信。這些節點的存在可能導致通信衝突，因為它們無法感知彼此的存在。

範例和描述

• 節點A、B和C：假設節點A和節點C都與節點B通信，但A和C之間無法相互聽到對方的信號。
• 情況：當節點A正在與節點B通信時，節點C無法知道節點A正在傳輸，可能會同時開始向節點B發送數據，這會導致在B處的數據衝突。

影響

隱藏節點問題會導致數據衝突和重傳，降低網絡效率和吞吐量。

解決方法

• RTS/CTS（Request to Send / Clear to Send）機制：使用RTS/CTS握手機制來解決這個問題。當節點A想要發送數據時，先發送RTS信號給節點B，如果B接收到，則回應CTS信號。節點C接收到CTS信號後，會知道B正在與A通信，因此不會發送數據。

暴露節點問題（Exposed Terminal Problem）

定義

暴露節點問題發生在一個節點被不必要地限制發送數據，因為它誤以為其通信會干擾另一個正在進行通信的節點。

範例和描述

• 節點A、B、C和D：假設節點B正在與節點A通信，同時節點C也想與節點D通信。
• 情況：節點B能聽到節點A的通信，因此它誤以為其通信會干擾節點A與B之間的通信，於是節點C不進行數據傳輸。事實上，節點C與節點D的通信不會影響到節點A與節點B。

影響

暴露節點問題會導致本可以進行的通信被延遲，降低了網絡的整體效率和吞吐量。

解決方法

• 改進的介質訪問控制（MAC）協定：設計更智能的MAC協定，使節點能夠更準確地判斷其通信是否會干擾其他通信，從而避免不必要的等待。

• 隱藏節點問題：發生在兩個不能互相聽到但都與同一接入點通信的節點之間，導致數據衝突。
• 暴露節點問題：發生在一個節點因為聽到鄰近節點的通信而不必要地停止自己的通信，導致潛在的網絡利用率下降。

這兩個問題都會對無線網絡的性能造成影響，需要通過有效的協議和機制來緩解和解決。