其它多路訪問控制方法

1、1多路訪問協(xié)議 ALOHA CSMA協(xié)議 無沖突協(xié)議 有限沖突協(xié)議 無線局域網協(xié)議2ALOHA協(xié)議 20世紀70年代，美國夏威夷大學的ALOHA網通過無線廣播信道將分散在各個島嶼上的遠程終端連接到本部的主機上，是最早采用爭用協(xié)議的網絡。 有兩個版本： 純ALOHA協(xié)議（Pure ALOHA）：每個站點只要有數(shù)據(jù)就可發(fā)送；通過監(jiān)聽信道來發(fā)現(xiàn)是否發(fā)生沖突；若沖突，則等待一段隨機時間，再重新發(fā)送。 時隙ALOHA協(xié)議（Slotted ALOHA）：將信道時間分為離散的時間片，每個時間片可以用來發(fā)送一個幀。一個站點有數(shù)據(jù)發(fā)送時，必須等到下個時間片的開始才能發(fā)送。與純ALOHA相比信道的利用率提高一倍。

2、3Pure ALOHA (1)In pure ALOHA, frames are transmitted at completely arbitrary times.4Pure ALOHA (2)Vulnerable period for the shaded frame.5純ALOHA的效率 假設：幀長固定，無限個用戶，按泊松分布產生新幀，平均每個幀時（frame time）產生N幀（0 N 1）；發(fā)生沖突重傳，新舊幀共傳k次的概率遵從泊松分布，均值為G 吞吐量 S = GP0，P0為發(fā)送一幀不受沖突影響的概率 一個幀時內產生k幀的概率：Prk = 兩個幀時平均產生2G個幀，在沖突危險區(qū)內無

3、其它幀產生的概率為：P0 = e-2G，所以 S = Ge-2G 效率：信道利用率最高只有18.4%! keGGk6Pure ALOHA (3)Throughput versus offered traffic for ALOHA systems.7CSMA協(xié)議 載波偵聽多路訪問（Carrier Sense Multiple Access）協(xié)議中，各站點不是隨意發(fā)送數(shù)據(jù)幀，而是先要監(jiān)聽一下信道，根據(jù)信道的狀態(tài)來調整自己的動作，只有發(fā)現(xiàn)信道空閑后再可發(fā)送數(shù)據(jù)。即“先聽后發(fā)” 常見的四種CSMA協(xié)議 1-堅持式CSMA（1-persistent CSMA） 非堅持式CSMA（non-persist

4、ent） p-堅持式CSMA（p-persistent CSMA） 帶有沖突檢測的CSMA（CSMA with Collision Detection）81-堅持式CSMA 當一個站點要發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先監(jiān)聽信道，若信道忙，就堅持監(jiān)聽，一旦發(fā)現(xiàn)信道空閑，就立即發(fā)送數(shù)據(jù)（發(fā)送數(shù)據(jù)的概率為1）。若發(fā)生沖突，就等待一隨機長時間，再重新開始監(jiān)聽信道 兩種發(fā)生沖突的可能 信號傳輸?shù)难舆t造成的沖突 對個站點在監(jiān)聽到信道空閑時，同時發(fā)送 此協(xié)議的性能高于ALOHA協(xié)議9非堅持式CSMA 當一個站點要發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先監(jiān)聽信道，若信道忙，就隨機等待一段時間后再開始監(jiān)聽信道（非堅持）；一旦發(fā)現(xiàn)信道空閑，就立即發(fā)送數(shù)

5、據(jù) 此協(xié)議的信道利用率高于1-堅持式CSMA協(xié)議 網絡的延遲增大10p-堅持式CSMA 用于時隙信道 當一個站點要發(fā)送數(shù)據(jù)時，首先監(jiān)聽信道，若信道忙則等到下個時間片再開始監(jiān)聽信道；若信道空閑便以概率p發(fā)送數(shù)據(jù)，而以概率q=1-p推遲到下個時間片再重復上述過程，直到數(shù)據(jù)被發(fā)送 概率p的目的就是試圖降低1-堅持式協(xié)議中多個站點同時發(fā)送而造成沖突的概率 采用堅持監(jiān)聽是試圖克服非堅持式協(xié)議中造成的時間延遲 p的選擇直接關系到協(xié)議的性能11Persistent and Nonpersistent CSMAComparison of the channel utilization versus load

6、for various random access protocols12無沖突（collision-free）協(xié)議 顧名思義無沖突協(xié)議就是不會產生沖突的協(xié)議。 兩種無沖突協(xié)議： 位圖（bit-map）協(xié)議也叫比特映像協(xié)議 二進制倒計數(shù)（binary countdown）協(xié)議也叫二進制地址相加協(xié)議13位圖協(xié)議 假設有N個站點（編號為0 N-1），下圖中N=8 將信道時間劃分成一系列交替的預約周期（位圖）和數(shù)據(jù)傳輸周期： 一個預約周期由N個1比特的競爭時隙組成，每個時隙對應一個站點。任何一個站點有數(shù)據(jù)發(fā)送時，必須在它的競爭時隙期間發(fā)送“1”進行預約 預約周期結束后，預約過的站點按編號順序進行發(fā)送

7、，永不沖突。最后一站點發(fā)完數(shù)據(jù)后，開始新一輪的預約周期14二進制倒計數(shù)協(xié)議 每個站點的地址用等長的二進制數(shù)表示。每個要發(fā)送數(shù)據(jù)的站點先廣播發(fā)送它們的二進制地址（按高位到低位的順序）。這些地址在信道上被按位相加（邏輯或）。各站點在發(fā)送地址時監(jiān)聽信道，當發(fā)現(xiàn)自己地址中的某個“0”在信道上變?yōu)椤?”時，即退出競爭。最后參與競爭的地址最高的站點獲得發(fā)送權。發(fā)送結束后，重新進入下一輪競爭。15有限爭用（limited-contention）協(xié)議 爭用協(xié)議在輕負荷時延遲特性好，但重負荷時信道效率低；而無沖突協(xié)議在輕負荷時延遲特性差，但重負荷時信道效率高 將爭用協(xié)議和無沖突協(xié)議結合起來，在輕負荷時使用爭用策

8、略，而在重負荷時使用無沖突策略，即有限爭用協(xié)議。16Limited-Contention ProtocolsAcquisition probability for a symmetric contention channel.17Adaptive Tree Walk ProtocolThe tree for eight stations.18無線局域網（Wireless LAN）協(xié)議 WLAN最基本使用CSMA協(xié)議，但由于各個站點發(fā)出的信號范圍有限（不像有線網絡中一個站點發(fā)出的信號可到達所有的站點），因此會造成： 隱藏站點問題（hidden station problem）：圖(a)中，A向B發(fā)送時，由于C聽不到誤以為可發(fā)送數(shù)據(jù)，造成B接收失敗。 暴露站點問題（exposed station problem）：圖(b)中，B向A發(fā)送時，C聽到信道忙誤認為它不能向D發(fā)送數(shù)據(jù)，實際上并不影響A和