《00-ALOHA-CSMA-CD-冲突窗口最小帧长》.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * 4.3 随机接入技术: ALOHA(Additive Link On-line HAwaii System) 目标：当网络的通信量较小时，让用户自由地发送数据所产生冲突的概率并不大，只要协议考虑到如何处理好冲突的问题。像这样的多点接入方式称为随机接入。 纯ALOHA ALOHA网络是美国Hawaii大学于1968年9月研制，于1970年建立的分组传送的由无线电信道组成的计算机通信网络。 纯ALOHA（１） 纯ALOHA 工作原理 每个站只要有数据发送，就可自由的发送一个数据帧,但必须收到接收节点的确认信号ACK之后，才能发送下一个数据帧。 AlOHA系统的一般模型 纯ALOHA（２） 图4-3-2 纯ALOHA的工作原理 纯ALOHA（３） 冲突的解决方案 ??冲突： 　?两个以上的站同时发送报文分组，由于在时间上重叠从而造成冲突，导致发送失败。 解决方案(补救方法) ?　发送节点在一个timeout interval内未收到确认信号ACK,自动重发。 时隙ALOHA(S-ALOHA)(1) 目的：为了提高随机接入系统的吞吐量，可以将所有各站在时间上都同步起来，并将时间划分为一段段等长的时隙T0, 同时规定，不论帧在何时产生，它只能在每个时隙开始时才能发送出去。这样的ALOHA系统称为时隙ALOHA(S-ALOHA)。 工作原理：? 时隙ALOHA(S-ALOHA)(2) 主要性能参数： ? 吞吐率（吞吐量）S ---T0 内成功发送的帧数 0? S ? 1 ? 网络负载G --- T0 内总共发送的平均帧数 T0 的含义：独占信道时成功发送一帧所用的时间 帧成功发送的条件：该帧与其前后2帧的间隔均大于T0 S-ALOHA与ALOHA比较: ???? ? 重负载条件下以争用为基础的不稳定性; ???? ? 延迟随提供的负载按指数形式增加。 4.4 随机接入技术：CSMA（发前先听) 目的：载波监听多点接入CSMA是从ALOHA演变出的一种改进协议，又称为载波监听多点访问。由于采用了附加的硬件装置，每个站都能在发送数据前监听信道上其他站是否在发送数据。如在发送，则此站就暂不发送数据，从而减少了发送冲突的可能。这样就提高了整个系统的吞吐量。 根据监测时刻不同，及监测后采用策略的差异，可分为四种: 非坚持CSMA(non-persistent CSMA)。 1-坚持CSMA P-坚持CSMA CSMA/CD:边听边发 非坚持CSMA 非坚持CSMA的工作原理 (a) 监听到数据闲，则发送; ?(b) 监听到数据“忙”，按一定退避算法延迟一段时间(这就是。非坚持的含义，返回(a)。 优点: 采用随机重传时间减少碰撞概率。 ?缺点: 延迟时间内可能会出现通道闲的情况，利用率不高 坚持CSMA 坚持CSMA的工作原理 坚持CSMA的特点是在监听到信道忙，仍坚持听下去，一直坚持听到信道空闲为止。有两种不同的策略。 1-坚持CSMA ????“1” 的含义是当信道一但“闲”,数据以概率为1的原则发送。 ????（a） 信道一但闲,数据以概率为1的原则发送。 ????（b）信道忙,连续监听，直至监听到通道闲,返回（a）。 优点:提高信道利用率。 缺点:若有两个或更多的站同时在监听信道，则一但信道空闲就必然使这些同时发送的packet互相冲突。 P-坚持CSMA P-坚持CSMA的工作原理 （a） 若信道“闲”，以0p1的概率发送，以概率(1-p)延迟一个随机时间段再发送。 （b） 信道忙，则继续侦听到信道闲，返回a。 优点: p坚持CSMA可根据信道上通信量的多少设定不同的p值，因而可以使信道的利用率进一步提高。 Value of p? Avoid instability under heavy load n stations waiting to send End of transmission, expected number of stations attempting to transmit is number of stations ready times probability of transmitting np If np 1on average there will be a collision Repeated attempts to transmit almost guaranteeing more collisions Retries compete with new transmissions Eventually, all stations tr