冲突分解算法预约多址协议Network Design and Analysis-----Wang .PPT

主要内容 多址接入协议概述 固定多址接入协议 随机多址接入协议 载波载波侦听型多址协议（CSMA） 有碰撞检测功能的载波侦听型多址协议（CSMA/CD） 冲突分解算法 预约多址协议 载波载波侦听型多址协议(1) CSMA是从ALOHA协议演变出的一种改进型协议，它采用了附加的硬件装置，每个节点都能够检测（侦听）到信道上有无分组在传输。如果一个节点有分组要传输，它首先检测信道是否空闲，如果信道有其他分组在传输，则该节点可以等到信道空闲后再传输，这样可以减少要发送的分组与正在传输的分组之间的碰撞，提高系统的利用率。 CSMA协议可细分为几种不同的实现形式： 非坚持型（Non-persistent）CSMA 1-坚持型CSMA p-坚持型CSMA 载波载波侦听型多址协议(2) 非坚持型CSMA：指当分组到达时，若信道空闲，则立即发送分组；若信道处于忙状态，则分组的发送将被延迟，且节点不再跟踪信道的状态（即节点暂时不检测信道），延迟结束后节点再次检测信道状态，并重复上述过程，如此循环，直到将该分组发送成功为止 1-坚持型CSMA：指当分组到达时，若信道空闲，则立即发送分组；若信道处于忙状态，则该节点一直坚持检测信道状态，直至检测到信道空闲后，立即发送该分组。 p-坚持型CSMA：指当分组到达时，若信道空闲，则立即发送分组；若信道处于忙状态，则该节点一直检测信道的状态，在检测到信道空闲后，以概率p发送该分组 载波载波侦听型多址协议(3) 非时隙CSMA多址协议（1） 非时隙CSMA协议的工作过程如下：当分组到达时，如果信道空闲，则立即发送该分组；如果信道忙，则分组被延迟一段时间后，重新检测信道。 如果信道忙或发送时与其它分组碰撞，则该分组变成等待重传的分组。每个等待重传的分组将重复地尝试重传，重传间隔相互独立且服从指数分布。其具体的控制算法描述如下： 若有分组等待发送，则转到第2）步，否则处于空闲状态，等待分组到达。 监测信道：若信道空闲，启动发送分组，发完返回第1）步；若信道忙，放弃监测信道，选择一个随机时延的时间长度t开始延时（此时节点处于退避状态）。 延时结束，转至第1）步。 非时隙CSMA多址协议（2） 非时隙CSMA多址协议（3） 时隙CSMA多址协议（1） 时隙CSMA协议把时间轴分成宽度为β的时隙（注意：时隙ALOHA中时隙的宽度为一个分组的长度，这里的时隙宽度为载波检测时间）。如果分组到达一个空闲的时隙，它将在下一个空闲时隙开始传输 时隙CSMA多址协议（2） 如果某节点的分组到达时，信道上有分组正在传输，则该节点变为等待重传的节点，它将在当前分组传输结束后的后续空闲时隙中以概率qr进行传输 时隙CSMA多址协议（3） 我们可以用马尔可夫链来分析时隙CSMA协议的性能。设分组长度为1个单位长度，其总的到达过程是速率为λ的Poisson到达过程，网络中有无穷多个节点（假设B）。信道状态0、1、e的反馈时延最大为β。又设系统的状态为每一个空闲时隙结束时刻等待重传的分组数n，则相继两个状态转移的时间间隔为β或β＋1 时隙CSMA多址协议（4） 时隙CSMA多址协议（5） 时隙CSMA多址协议（6） 时隙CSMA多址协议（7） 稳定的时隙CSMA多址协议 主要内容 多址接入协议概述 固定多址接入协议 随机多址接入协议 载波载波侦听型多址协议（CSMA） 有碰撞检测功能的载波侦听型多址协议（CSMA/CD） 冲突分解算法 预约多址协议 CSMA/CD(1) 前面讨论的CSMA协议由于在发送之前进行载波监听，所以减少了冲突的机会。但由于传播时延的存在，冲突还是不可避免的。只要发生冲突，信道就被浪费一段时间。 CSMA/CD比CSMA又增加了一个功能，这就是边发送边监听。只要监听到信道上发生了冲突，则冲突的节点就必须停止发送。这样，信道就很快空闲下来，因而提高了信道的利用率。这种边发送边监听的功能称为冲突检测。 CSMA/CD(2) CSMA/CD的工作过程如下：当一个节点有分组到达时，它首先侦听信道，看信道是否空闲。如果信道空闲，则立即发送分组；如果信道忙，则连续侦听信道，直至信道空闲后立即发送分组。该节点在发送分组的同时，监测信道δ秒，以便确定本节点的分组是否与其它节点发生碰撞。 如果没有发生碰撞，则该节点会无冲突地占用该总线，直至传输结束。 如果发生碰撞，则该节点停止发送，随机时延一段时间后重复上述过程。（在实际应用时，发送节点在检测到碰撞以后，还要产生一个阻塞信号来阻塞信道，以防止其它节点没有检测到碰撞而继续传输。） CSMA/CD(3) 总的来说，CSMA/CD接入协议比CSMA多址接入协议的控制规则增加了如下三点： “边说边听”：任一发送节点在发送数据帧期间要保持侦听信道的碰撞情况。一旦检测到碰撞发生，应立即中