通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)ppt課件(參考版)
2025-05-06 18:37本頁面
【正文】 n PIFS：點(diǎn)協(xié)調(diào)功能中的幀間間隔，較長n DIFS：分布協(xié)調(diào)功能中的幀間間隔，最長，典型數(shù)值 50us。只有在退避期間信道一直保持空閑，該節(jié)點(diǎn)才能發(fā)送數(shù)據(jù)。n 一旦信道變?yōu)榭臻e，此節(jié)點(diǎn)延時(shí)另一個(gè)時(shí)間 IFS。若發(fā)現(xiàn)信道空閑，則繼續(xù)偵聽一段時(shí)間 IFS，若信道仍為空閑，則立即發(fā)送數(shù)據(jù)。n CTS的作用：n 表明接收節(jié)點(diǎn) B可以接收發(fā)送節(jié)點(diǎn) A的幀n 禁止 B的鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)送，從而避免了 B的鄰節(jié)點(diǎn)的發(fā)送對(duì) A到 B的數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊憽 真正的接收節(jié)點(diǎn) B在收到 RTS后，發(fā)送一個(gè)允許發(fā)送的應(yīng)答幀 CTS。CSMA/CA83CSMA/CA的工作過程n 一個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前先對(duì)信道進(jìn)行預(yù)約。n 在 （ WLAN）的標(biāo)準(zhǔn)中，就采用了 CSMA/CA協(xié)議。它是對(duì) CSMA 的另一種改進(jìn)方法。n 因此，如果 CSMA/CD是 穩(wěn) 定的， 則 系 統(tǒng)穩(wěn) 定的分 組 達(dá)到率應(yīng) 小于 1/(1+)。設(shè)網(wǎng)絡(luò)中有無窮多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)空閑時(shí)隙結(jié)束時(shí)的等待重傳的分組數(shù)為 n ，每個(gè)等待重傳的節(jié)點(diǎn)在每一個(gè)空閑時(shí)隙后發(fā)送的概率為 qr。 CSMA/CD 協(xié)議的性能78n 這里仍然用馬爾可夫鏈的方法分析。如果在一個(gè)微時(shí)隙開始點(diǎn)有分組發(fā)送，則經(jīng)過一個(gè)微時(shí)隙后，所有節(jié)點(diǎn)都檢測(cè)到在該微時(shí)隙上是否發(fā)生碰撞。碰撞檢測(cè)窗口77n 為了簡化分析，首先假定一個(gè)局域網(wǎng)（ LAN）工作在時(shí)隙狀態(tài)下，以每個(gè)分組傳輸?shù)慕Y(jié)束時(shí)刻作為參考點(diǎn)，將空閑信道分為若干個(gè)微時(shí)隙，用分組長度進(jìn)行歸一化的微時(shí)隙的寬度為 β。n 有利于提高一個(gè)數(shù)據(jù)幀發(fā)送成功的可信度。若在此期間未發(fā)生碰撞，則可認(rèn)為該數(shù)據(jù)幀已經(jīng)發(fā)送成功。n 保證盡快確知碰撞發(fā)生和盡早關(guān)閉碰撞發(fā)生后的無用發(fā)送，這有利于提高信道利用率邊發(fā)邊聽75n 發(fā)送節(jié)點(diǎn)在檢測(cè)到碰撞并停止發(fā)送后，立即改為發(fā)送一小段 “ 強(qiáng)化干擾信號(hào) ” ，以增強(qiáng)碰撞檢測(cè)效果。）CSMA/CD73n 總的來說， CSMA/CD 接入?yún)f(xié)議比 CSMA 多址接入?yún)f(xié)議的控制規(guī)則增加了如下三點(diǎn)：n “邊發(fā)邊聽 ”n “強(qiáng)化干擾 ”n “碰撞檢測(cè)窗口 ”CSMA/CD74n 任一發(fā)送節(jié)點(diǎn)在發(fā)送數(shù)據(jù)幀期間要保持偵聽信道的碰撞情況。如果發(fā)生碰撞，則該節(jié)點(diǎn)停止發(fā)送，隨機(jī)時(shí)延一段時(shí)間后重復(fù)上述過程。該節(jié)點(diǎn)在發(fā)送分組的同時(shí)，監(jiān)測(cè)信道 δ秒，以便確定本節(jié)點(diǎn)的分組是否與其它節(jié)點(diǎn)發(fā)生碰撞。CSMA/CD72n CSMA/CD 的工作過程如下：當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)有分組到達(dá)時(shí)，它首先偵聽信道，看信道是否空閑。這樣，信道就很快空閑下來，因而提高了信道的利用率。n CSMA/CD比 CSMA又增加了一個(gè)功能，這就是邊發(fā)送邊監(jiān)聽。但由于傳播時(shí)延的存在，沖突還是不可避免的。n 更新 的規(guī)則如下 :n 可以證明 , 只要 ，則該算法是穩(wěn)定的。n 穩(wěn)定的時(shí)隙 CSMA協(xié)議的基本出發(fā)點(diǎn)是根據(jù) n如何確定 qr，使得 ，從而使通過量達(dá)到最大。設(shè)每個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)刻的等待重傳分組數(shù)為 n。因此有：n 將 Psucc和 E{狀態(tài)轉(zhuǎn)移間隔 }代入 Dn表達(dá)式中，有：64時(shí)隙 CSMA 協(xié)議n 當(dāng) qr較小時(shí) ,有 (1qr)n1 ≈ (1qr)n ≈ eqrn，進(jìn)而有 n 式中， g(n)=λβ+qrn, 它反映的是在一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移間隔內(nèi)到達(dá)分組數(shù)和重傳分組數(shù)之和，即在一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移間隔內(nèi)試圖進(jìn)行傳輸?shù)钠骄纸M數(shù)。P(時(shí)隙空閑 )+(1+β)（ 1P(時(shí)隙空閑 )） ? =β+1 P(時(shí)隙空閑 )? =β+1 eλβ(1qr)n ≈ β+1 eλβe –qr n 時(shí)隙空閑對(duì)應(yīng)于 β間隔內(nèi)無分組到達(dá)，以及 n個(gè)等待重傳的節(jié)點(diǎn)沒有分組發(fā)送。62定義在一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移間隔內(nèi) n的平均變化數(shù)為 Dn = E｛狀態(tài)轉(zhuǎn)移間隔內(nèi)到達(dá)的分組數(shù)｝ Psucc =λn 信道狀態(tài) 0、 e的反饋時(shí)延最大為 β。時(shí)隙 CSMA 協(xié)議60時(shí)隙 CSMA 協(xié)議61時(shí)隙 CSMA 協(xié)議n 我們可以用馬爾可夫鏈來分析時(shí)隙 CSMA協(xié)議的性能。n 如果分組到達(dá)一個(gè)空閑的時(shí)隙，它將在下一個(gè)空閑時(shí)隙開始傳輸。n 在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)， 吞吐量55非時(shí)隙 CSMA性能分析n 是在一個(gè)忙碌期中用于成功傳輸分組的平均時(shí)間，即在一個(gè)信道周期內(nèi)某站發(fā)送一個(gè)分組前的時(shí)間 β 內(nèi)無其他分 組 到達(dá)的概率，由 Poisson公式有n 而空 閑 周期即平均到達(dá)率 為 G的 poisson流的平均間 隔，有n 隨機(jī)變量 Y：在一個(gè)不成功的忙碌期開始 (0, β )區(qū)間內(nèi)的第一個(gè)分組到達(dá)時(shí)刻與最后一個(gè)分組到達(dá)時(shí)刻之間的間隔，有。n I：空閑期，信道中完全沒有數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)間區(qū)間。非時(shí)隙 CSMA52非時(shí)隙 CSMAn 顯然，若分組的傳輸時(shí)間定義為 1個(gè)時(shí)間單位，則 τ即為 β 。 2) 監(jiān)測(cè)信道：若信道空閑，啟動(dòng)發(fā)送分組，發(fā)完返回第 1）步；若信道忙，放棄監(jiān)測(cè)信道，選擇一個(gè)隨機(jī)時(shí)延的時(shí)間長度 t 開始延時(shí)（此時(shí)節(jié)點(diǎn)處于退避狀態(tài)）。每個(gè)等待重傳的分組將重復(fù)地嘗試重傳，重傳間隔相互獨(dú)立且服從指數(shù)分布。n 設(shè)信道速率為 C bit/s，分組長度為 L bit ，則 歸一化的載波偵聽（檢測(cè)）時(shí)延 為49非時(shí)隙 CSMA 多址協(xié)議 50n 非時(shí)隙 CSMA 協(xié)議的工作過程如下：當(dāng)分組到達(dá)時(shí)，如果信道空閑，則立即發(fā)送該分組；如果信道忙，則分組被延遲一段時(shí)間后，重新檢測(cè)信道。因此，在 CSMA 多址協(xié)議中，影響系統(tǒng)性能的主要參數(shù)是（信道） 載波的檢測(cè)時(shí)延 τ。 非堅(jiān)持型 CSMA46n 所謂 1堅(jiān)持型 CSMA 是指當(dāng)分組到達(dá)時(shí)，若信道空閑，則立
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