信道分配策略多址协议.ppt

第四章
介质（媒体）访问控制子层
Medium Access Control Sublayer
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本章主要内容
信道分配策略
多址协议
令牌环网
以太网：共享式以太网，交换式以太网，快速以太网，千兆位以太网
无线局域网
数据链路层交换：网桥，虚拟局域网
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几个术语
Multiaccess channel：多址信道
random access channel：随机访问信道
medium：介质，媒体，信道
medium access：使用信道发送数据
medium access control（MAC）：决定谁可以使用信道发送数据
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1 信道分配策略
静态分配：
固定分配信道的方式，如FDM和同步TDM；
适用于用户数少且数量固定、每个用户通信量较大的情况，不会产生冲突。
动态分配：
按需分配信道的方式，如异步TDM；
适用于用户数多且数量可变、突发通信的情况。
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信道分配策略（2）
动态分配的三种策略：
竞争方式：各个用户竞争使用信道，不需要取得发送权就可以发送数据，这种方式会产生冲突。
无冲突方式：每个用户必须先获得发送权，然后才能发送数据，这种方式不会产生冲突，如预约或轮转方式。
有限竞争方式：以上两种方式的折衷。
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2 多址协议
ALOHA
载波侦听多址协议（CSMA）
无冲突协议
有限竞争协议
无线局域网协议
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ALOHA系统（1）
纯ALOHA的基本思想：
任何节点有数据发送就可以发送；
每个节点通过监听信道判断是否发生了冲突；
一旦发现冲突，随机等待一段时间后重新发送。
随机访问信道的效率：
当有大量的活动节点、每个节点总有大量的帧要发送时，长期运行过程中成功传输时间占总时间的份额。
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几个概念
帧时（frame time）：发送一个标准长度的帧所需的时间。
N：每帧时内系统产生的新帧数目（0<N<1)
G：每帧时内系统需要发送的总帧数（包括新帧和重发帧），这其实就是系统负载。
P0：发送的帧不产生冲突的概率。
S：系统吞吐量，指每帧时内系统能够成功传输的帧数，S = GP0。
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纯ALOHA的易损时间区
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纯ALOHA系统的信道效率
假设G服从泊松分布，则：
在一个给定的帧时内，产生k个帧的概率为：
Pr[k]= Gke-G/k!
在一个给定的帧时内，没有帧出现的概率为：
Pr[0]= e-G
对于一个给定的帧，在两个帧时内没有其它帧的概率为：P0 = e-G×e-G = e-2G
S = GP0 = Ge-2G
当G = ，S达到最大值，。
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