目录
1. S-W协议的信道利用率
2. GBN、SR协议的信道利用率
3.术语补充
3.1 滑动窗口协议
3.2 ARQ协议、连续ARQ协议
4. 信道划分介质访问控制
4.1 时分复用(TDM)
4.2 统计时分复用(STDM)
4.3 频分复用(FDM)
4.4 波分复用
4.5 码分复用(CDM)
5. 随机访问截止控制
6. CSMA CD协议
1. S-W协议的信道利用率
数据帧的传播时延 / 数据帧的传播时延 + 2*单向传播时延 + 确认帧传输时延
2. GBN、SR协议的信道利用率
这两个发送窗口均可以连续发送数据帧,所以他们的信道利用率类似。
信道利用率 = n个数据帧的传输时延 + 2*单向传播时延 + 确认帧传输时延。
3.术语补充
3.1 滑动窗口协议
3.2 ARQ协议、连续ARQ协议
4. 信道划分介质访问控制
当总线型的信道的其中一个节点发送数据,那么其他节点都会接受到这个信号,如果此时另外一个节点想要发送信号,那么一定会发生信号冲突;同理无线通信的WIFI 5G也是如此。那么我们有没有可能去控制各个节点对传输介质的访问,减少冲突,甚至避免冲突。
4.1 时分复用(TDM)
将时间分为等长的TDM帧,相当于就是轮流发消息,每个TDM帧又分为等长的m个时隙,将m个时隙分配给m对用户(节点)使用。
缺点:
①每个节点最多只能分配到信道总带宽的m分之一。
②如果某个节点暂时不发送数据,会导致被分配的时隙闲置,导致信道利用率低。
4.2 统计时分复用(STDM)
针对时分复用的缺点做出相应的调整,例如在前面三帧BC不需要传输任何数据,A需要传输大量数据,在这种情况下A节点可以获得信道的所有资源,信道利用率就更高。
4.3 频分复用(FDM)
可以同时传输数据,但是频率不能一样,信号之间不会互相干扰,信号和信号之间会有一段“隔离带”,减少干扰。
4.4 波分复用
本质上就是光的频分复用,按照光的波长进行复用和分离,和波的频分复用基本一致。
4.5 码分复用(CDM)
码分复用技术允许信号相互干扰,相互叠加。接受方有办法将来自各节点的信号值分离出来。每个节点使用不同的码片序列(n维向量),每个节点之间两两相互正交。每个向量取反之后能够表示0和1,
若AB同时向C发送数据,叠加的数据如何拆分?我们需要分别使用AB对叠加数据进行规格化内积。
再举一个更复杂的例子,下图可以求出A站点发出的数据,三组复合数据分别对A进行规格化内积;B、C同理。
5. 随机访问介质控制
5.1 ALOHA协议
纯ALOHA:数据一旦准备好就可以发送,一旦数据同时发送那么数据就会产生冲突,需要随机等待一段时间,再进行重传。
时隙ALOHA:
5.2 CSMA协议
1-坚持CSMA:监听到一旦信道空闲,准备好的数据直接发送,信道利用率高,但是冲突概率也高。
非坚持CSMA:监听到信道不空闲的时候,放弃监听信道,随机推迟一定时间再监听,防止冲突;信道刚恢复空闲的时候,不会立刻利用信道,信道会闲置。
p坚持CSMA:监听到信道空闲有p的概率立即发送数据,1-p的概率随机等待再监听,是上面二者的综合。
6. CSMA CD协议(重点,以太网有线网络)
CSMA含有监听的意思,CD是collection detection冲突检测。第10次随机数就不会扩大,第16次放弃重传报告给网络层。总结:先听后发,边听边发,冲突停发,随机重发。
6.1 争用期、最短帧长
最坏情况下,要经历两倍的单向传播时延,才能确认冲突。过了争用期之后,如果没有产生冲突,那么说明无冲突。
如果要发送的数据不够最短振,可以填充之后继续发送。
7. CSMA CA协议(无线局域网WIFI)
CA是collision avoidance冲突避免。无线通信为什么不能使用CSMA CD协议。
CSMA CA协议使用RTS控制帧请求传输数据,目的站接受到RTS控制帧之后会广播发送一个CTS控制帧,广而告之,所以隐藏站就不会进行通信。