計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)》第4章mac子層-全文預(yù)覽
【正文】 所有這些問(wèn)題由 MAC子層協(xié)議解決 ? 介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)子層（ medium access control） ★ 7 共享介質(zhì)的信道分配 ? 靜態(tài)分配（無(wú)競(jìng)爭(zhēng)） ? 頻分多路復(fù)用 FDM（頻分，各站使用獨(dú)立頻段） ? 需要考慮頻段間隔，以免相互干擾 ? 時(shí)分多路復(fù)用 TDM（時(shí)分，各站使用獨(dú)立時(shí)間段） ? 需要考慮時(shí)間段（時(shí)隙）獨(dú)立，以免干擾 ? 靜態(tài)分配方式簡(jiǎn)單可靠，但延時(shí)較大，信道利用率低，不適應(yīng)突發(fā)的數(shù)據(jù)傳送和用戶(hù)數(shù)量變化的情況 ★ 8 共享介質(zhì)的信道分配 ★ ? 動(dòng)態(tài)分配 ? 動(dòng)態(tài)分配需要考慮的要素 ? 如何發(fā)送 ? 任意，想發(fā)就發(fā) ? 發(fā)送前是否偵聽(tīng)載波：盲目 或 等待信道空閑 ? 得到許可再發(fā)送 ? 如何接收 ? 地址識(shí)別 ? 是否檢測(cè)沖突 ? 沖突怎樣解決 ? 不使沖突出現(xiàn) ? 減少?zèng)_突 ? 減少?zèng)_突影響 STOP NO YES Collision 9 共享介質(zhì)的信道分配 ? 動(dòng)態(tài)分配 ? 不固定為每個(gè)站點(diǎn)分配信道 ? 需要時(shí)才分配 ? 空閑時(shí)可由其它站點(diǎn)使用 ? 動(dòng)態(tài)分配的方式很多 ? 集中仲裁的動(dòng)態(tài)分配（需要管理站） ? 向管理站預(yù)約：需要時(shí)申請(qǐng)，許可后發(fā)送數(shù)據(jù)（舉手的方式） ? 申請(qǐng)時(shí)可能沖突，許可后發(fā)送無(wú)沖突 ? 由管理站輪詢(xún) (點(diǎn)名的方式 ) ? 單播輪詢(xún)方式：依次詢(xún)問(wèn)每個(gè)站，有數(shù)據(jù)發(fā)的站點(diǎn)發(fā)送，無(wú)沖突 ? 組播或廣播輪詢(xún)：可能有沖突 ? 分布仲裁的動(dòng)態(tài)分配（無(wú)需管理站） ? 允許競(jìng)爭(zhēng)存在，盡量避免或減少?zèng)_突 ? 減少?zèng)_突的措施：發(fā)前偵聽(tīng)信道，檢測(cè)沖突，沖突后隨機(jī)后退等 ? 令牌控制信道的使用 ? 只有得到令牌的站，才能發(fā)送數(shù)據(jù)（無(wú)沖突方式） ★ 10 另一種動(dòng)態(tài)分配方式的分類(lèi) ? 競(jìng)爭(zhēng)信道 ? 節(jié)點(diǎn)無(wú)序搶占信道 ? 允許沖突存在 ? 有序訪(fǎng)問(wèn) ? 控制節(jié)點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)信道次序 ? 無(wú)沖突 ? 有限競(jìng)爭(zhēng) ? 結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)方式和無(wú)沖突方式 ? 輕負(fù)載時(shí)，使用競(jìng)爭(zhēng)方式 ? 重負(fù)載時(shí)，使用無(wú)沖突方式 11 本章重點(diǎn)－隨機(jī)競(jìng)爭(zhēng)算法 ? 算法優(yōu)點(diǎn) ? 信道利用率高 ? 其它站點(diǎn)不發(fā)送時(shí)，可占用更多的信道資源 ? 聯(lián)網(wǎng)方式簡(jiǎn)單 ? 不需要進(jìn)行信道劃分 ? 站點(diǎn)數(shù)可變 ? 通信方式簡(jiǎn)單 ? 發(fā)，或者不發(fā) (不存在子信道帶來(lái)的問(wèn)題 ) ? 適合于計(jì)算機(jī)間的組網(wǎng)通信 ? 通信的對(duì)象可變 ? 通信的數(shù)據(jù)量可變，通信能力強(qiáng) ? 站點(diǎn)可自由上下網(wǎng) ? 最大問(wèn)題 ? 如何最大限度避免出現(xiàn)發(fā)送沖突 12 典型的多路訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議 ? 有競(jìng)爭(zhēng)的多路訪(fǎng)問(wèn)協(xié)議 ? 純 ALOHA協(xié)議 ? 各站想發(fā)就發(fā)，碰撞隨時(shí)可能發(fā)生 ? 時(shí)槽 ALOHA協(xié)議 ? 規(guī)定統(tǒng)一發(fā)送時(shí)刻，碰撞時(shí)幀完全重疊 ? CSMA協(xié)議 ? 發(fā)前偵聽(tīng)信道，忙則隨機(jī)后退 ? 有三種策略： 0堅(jiān)持、 1堅(jiān)持和 P堅(jiān)持 ? CSMA/CD ? 發(fā)前偵聽(tīng)信道，發(fā)送時(shí)同時(shí)檢測(cè)信道 ? 檢測(cè)到?jīng)_突立即停發(fā)，釋放信道 ? CSMA/CA： WLAN的 MAC協(xié)議 發(fā)前不聽(tīng)不看， 沖突嚴(yán)重 雖發(fā)前偵聽(tīng)信道，但沖突一旦發(fā)生不能立即停下，資源浪費(fèi) 沖突立即釋放信道，提高信道利用率 13 信道競(jìng)爭(zhēng)模型 ? 競(jìng)爭(zhēng)模型 ? N個(gè)獨(dú)立工作的站點(diǎn)，隨機(jī)地發(fā)送數(shù)據(jù)幀 ? 進(jìn)入信道的幀的速率是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程 (設(shè)均值為 G) ? 某個(gè)幀成功傳輸?shù)臈l件 (無(wú)論誰(shuí)接收、不考慮誤碼 ): 沒(méi)有與其它幀在時(shí)間上有重疊 進(jìn)入信道 (幀速率 G) 成功傳輸出信道 （吞吐率 S） 沖突的幀 （消失在信道上 ) S：歸一化吞吐率 S=吞吐量 /信道容量 G：歸一化幀速率 G=幀速率 /信道容量 顯然： S≤G 14 信道競(jìng)爭(zhēng)模型 ? 幀速率的概率分布 ? 在任意的一個(gè)時(shí)間段 T(幀長(zhǎng)度 )內(nèi)，生成 k個(gè)幀的概率服從泊松分布 ? 其中 G為平均幀速率 ()!kGTGePkk??典型值： T內(nèi)生成 0幀的概率為 pT(0)=eG T內(nèi)生成 1幀的概率為 pT(1)=GeG 2T內(nèi)生成 0幀的概率為 p2T(0)=e2G 15 信道競(jìng)爭(zhēng)模型 ? 背景知識(shí)：泊松 (Poisson)分布 ? 無(wú)窮多個(gè)獨(dú)立工作站點(diǎn)隨機(jī)生成 (發(fā)送 )幀的概率分布 ? 設(shè)有一小的時(shí)間間隔 dt，若 ? 在 dt內(nèi)生成一幀的概率為 λdt(λdt1),且獨(dú)立于其它時(shí)間間隔 ? 當(dāng) dt足夠小時(shí)，生成多于 1幀的概率可忽略不計(jì) ? 在各不重疊的時(shí)間間隔，生成的幀數(shù)是獨(dú)立的隨機(jī)變量 ? 概率結(jié)構(gòu)與時(shí)間位置無(wú)關(guān) ? 則可推出在 t時(shí)間內(nèi)生成 n個(gè)幀的概率為 ? 均值為 ? 方差為 ()( , )!nttep n t n?? ??E( ( , ))p n t t??( ( , ) )D p n t t??λ為幀的平均生成速率 (研究表明：當(dāng)站點(diǎn)數(shù)超過(guò) 20個(gè)時(shí) ,其生成幀的概率分布已非常接近泊松分布） 16 信道競(jìng)爭(zhēng)模型 ? 競(jìng)爭(zhēng)模型的性能特性： ? 吞吐率 S與幀速率 G的關(guān)系： S=GP0（ P0成功傳輸概率） ? 幀的數(shù)量少－沖突概率小－傳輸成功率高－吞吐率高 ? 幀的數(shù)量多－沖突概率大－傳輸成功率低－吞吐率低 幀速率小 幀速率適中 幀速率過(guò)大 G(幀速率 ) S(吞吐率 ) G小 G適中 G過(guò)大 G?。和掏侣孰S幀速率的增加而增加 (成功傳輸?shù)膸龆?) G過(guò)大：吞吐率隨幀速率的增加反而下降(更多的沖突 ) 理想情況 1 1 17 ALOHA ? Pure A
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1