计算机通信网络-第5章-介质接入控制.pptxVIP

2013-10-301 第五章 介质接入控制本章重点：??理解广播信道分配问题掌握查询技术、随机接入方式（ALOHA、CSMA） 2013-10-3025.1 广播信道的分配问题?公用信道访问技术??卫星通信网、分组无线网、总线式局域网冲突存在，需要访问机制解决信道的争用?关键问题？?当信道的使用产生竞争时，如何分配信道的使用权？???用来决定广播信道中信道分配的功能及协议属于数据链路层的子层，称作介质接入控制MAC(Medium Access Control)子层。MAC子层是数据链路层的底层。MAC子层在局域网中尤其重要广播信道也称为多路访问信道或随机访问信道。 2013-10-303广播信道分配问题?静态分配?将广播信道分为多个“子”信道?FDM TDM …??每个用户分配一个子信道较大延时，较多带宽浪费?动态分配?动态?不划分子信道，根据用户数据需求进行信道分配? 非固定使用信道资源：时隙、频段……(ALOHA、slotted ALOHA、CSMA、CSMA/CD…) 2013-10-3045.1.1 静态分配法??频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）和波分多路复用（WDM）当用户数较多且数量经常变化，或者通信量具有突发性的特点时，采用FDM就会产生一些问题。显而易见的有两个问题，其一是当实际用户数少于已经划分的频段数时，许多宝贵的频段资源就白白浪费了。其二是在频段已经分配完后，其他一些用户会因为没有分配到频段而不能通信，即使这时已分配到频段的用户并没有通信。 2013-10-305?设信道容量为C（比特/秒），信道上的数据到达率为λ （帧/秒）。假设帧长度可变，帧长服从几何分布，其平均长度为1/μ （比特/帧）。由排队论计算得：平均时延DD ? 1?C ??现若采用FDM，容量为C的信道被分给N个用户使用? ND?DFDM ? N?C ?? 1??C N???? N?因此，传统的信道静态分配方法不能有效地处理用户数量的可变性和通信的突发性。 2013-10-306 5.1.2 动态信道分配若干假设：（1）数据站模型?每个站点是独立的，并以统计固定的速率产生帧，一帧产生后到被发送走之前，站点被阻塞，不会有新的帧产生；（2）单信道假设?所有的通信都是通过单一的信道来完成的，单独的信道对所用数据站都是平等的；（3）关于冲突 ? 如果两帧的发送在时间上出现重叠，则认为发生冲突（collision）。?在此认为所有的站都能检测到冲突（如果它发生），受冲突的帧必须重传。（4）时间参考?连续时间和时间分槽（确定何时发送）（5）有载波侦听或无载波侦听?载波监听和无载波监听（确定能否发送） 7动态分配需要考虑的要素?要素?如何发送???任意，想发就发仅在时槽起始处发送发送前是否侦听载波：盲目 或 等待信道空闲?如何接收??地址识别是否检测冲突?冲突怎样解决 ? ? ?2013-10-30不使冲突出现减少冲突减少冲突影响STOPYES NOCollision 2013-10-308动态信道分配需要考虑的两个主要问题?在哪里分配？??集中式：中央监控站专门实施信道的接入控制功能，其他站点必须得到中央监控站的允许才能使用信道。分布式：所有的站点共同完成信道接入控制功能，从而动态地完成决定发送数据的顺序。?如何分配？???循环式：每个站轮流等到机会。适合于有多个站点要发送很多数据的情况。预约式：这种方式把信道的使用时间划分为时隙，站点在约定的时隙内发送数据竞争式：不对每个站的发送权进行限制，而是由各个站自由竞争发送机会。特点：简单，适合轻负载或中等负载情况，负载重时，性能下降很快。 2013-10-3095.2 查询技术??概念：查询技术是常见的一种信道访问技术，该技术都需要一个中心控制站，中央控制站周期性地向各终端或工作站发送查询帧，各用户只有当被控制站查询时，才能发送信息。如：令牌环、令牌总线。查询方式一般适用于集中式拓扑结构的网络（如树型、星型），也可以使用于回路式(loop)网络中 2013-10-30105.2.1 两种最常用的查询方法?roll-call查询?hub查询roll-call查询的工作原理12中央控制站N3发收123N 中央控制站 Hub查询的工作原理 2013-10-3011产生查询帧 查询站1接收应答帧 ahead? Y 查询站N接收应答帧 Nroll-call查询的流程图等待收到查询帧？NN Y NGo 数据准备好？ Y发送数据 Go ahead? Y(a) 中央控制站发送Go ahead (a) 各个站 2013-10-30125.2.3 自适应查询?传统查询策略有如下缺点：??在轻负载的情况下，效率较低在重负载的情况下，将引入较长的时延?探查法（Probing）