Множественный доступ с контролем оператора связи - Википедия - Carrier-sense multiple access

Множественный доступ с контролем оператора связи (CSMA) это контроль доступа к медиа (MAC) протокол, в котором узел проверяет отсутствие других трафик перед передача на общем среда передачи, например электрический автобус или группа электромагнитный спектр.

А передатчик пытается определить, выполняется ли другая передача, прежде чем инициировать передачу, используя механизм контроля несущей. То есть он пытается обнаружить наличие несущий сигнал от другого узла перед попыткой передачи. Если обнаружена несущая, узел ожидает завершения текущей передачи, прежде чем инициировать свою собственную передачу. Используя CSMA, несколько узлов могут, в свою очередь, отправлять и получать на одном и том же носителе. Передачи одним узлом обычно принимаются всеми другими узлами, подключенными к среде.

Варианты базовой CSMA включают добавление столкновение - методы предотвращения, обнаружения и разрешения столкновений.

Режимы доступа

Варианты CSMA используют разные алгоритмы, чтобы определить, когда начинать передачу на общую среду. Ключевой отличительной чертой этих алгоритмов является то, насколько они агрессивны или настойчивы при инициировании передачи. Более агрессивный алгоритм может начать передачу быстрее и использовать больший процент доступной полосы пропускания среды. Обычно это происходит за счет увеличения вероятности столкновения с другими передатчиками.

1-постоянный
1-persistent CSMA - это агрессивный алгоритм передачи. Когда передающий узел готов к передаче, он определяет, что среда передачи свободна или занята. Если бездействует, то передает немедленно. Если он занят, то он непрерывно определяет среду передачи, пока она не станет свободной, а затем передает сообщение (a Рамка ) безусловно (т.е. с вероятностью = 1). В случае столкновение, отправитель ждет случайный время и пытается повторить ту же процедуру снова. 1-постоянный CSMA используется в системах CSMA / CD, включая Ethernet.
Непостоянный
Непостоянный CSMA - это неагрессивный алгоритм передачи. Когда передающий узел готов передать данные, он определяет, что среда передачи свободна или занята. Если бездействует, то передает немедленно. Если он занят, он ожидает в течение случайного периода времени (в течение которого он не обнаруживает среду передачи), прежде чем снова повторить весь логический цикл (который начался с определения среды передачи на предмет незанятости или занятости) снова. Этот подход уменьшает коллизию, приводит к общей более высокой пропускной способности среды, но со штрафом в виде более длительной начальной задержки по сравнению с 1-постоянным.
P-стойкий
Это подход между режимами доступа 1-persistent и non-persistent CSMA.[1] Когда передающий узел готов передать данные, он определяет, что среда передачи свободна или занята. Если бездействует, то передает немедленно. Если занято, то он непрерывно определяет среду передачи, пока она не станет свободной, а затем передает с вероятностью п. Если узел не передает (вероятность этого события равна 1-п), он ожидает следующего доступного Временной интервал. Если среда передачи не занята, она передает снова с той же вероятностью п. Эта вероятностная задержка повторяется до тех пор, пока кадр не будет окончательно передан или когда будет обнаружено, что среда снова занята (т.е. какой-либо другой узел уже начал передачу). В последнем случае узел снова повторяет весь логический цикл (который начался с определения среды передачи на предмет незанятости или занятости). p-persistent CSMA используется в системах CSMA / CA, включая Вай фай и другие пакетное радио системы.
О-стойкий
Каждому узлу надзорный узел назначает порядок передачи. Когда среда передачи бездействует, узлы ожидают своего временного интервала в соответствии с назначенным им порядком передачи. Узел, назначенный для передачи первым, передает немедленно. Узел, назначенный для передачи второго, ожидает один временной интервал (но к этому времени первый узел уже начал передачу). Узлы контролируют среду передачи от других узлов и обновляют назначенный им порядок с каждой обнаруженной передачей (т.е. они перемещаются на одну позицию ближе к началу очереди).[2] O-persistent CSMA используется CobraNet, LonWorks и сеть контроллеров.

Модификации протокола

При вещании по автомобильным специальным сетям оригинальные стратегии 1-персистентности и p-постоянства часто вызывают широковещательный шторм проблема.[нужна цитата ] Для повышения производительности инженеры разработали три модифицированных метода: взвешенное p-постоянство, сегментированное 1-постоянство и сегментированное p-постоянство.[3][4]

Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий
CSMA / CD используется для улучшения характеристик CSMA путем прекращения передачи, как только обнаруживается коллизия, что сокращает время, необходимое перед попыткой повторной попытки. CSMA / CD используется Ethernet.
Множественный доступ с контролем оператора связи с предотвращением столкновений
В CSMA / CA предотвращение коллизий используется для повышения производительности CSMA. Если перед передачей считается, что передающая среда занята, то передача откладывается на случайный интервал. Этот случайный интервал снижает вероятность того, что два или более узла, ожидающих передачи, начнут одновременно передачу после завершения обнаруженной передачи, тем самым уменьшая вероятность коллизии. CSMA / CA используется Вай фай.
CSMA с разрешением конфликтов
CSMA / CR использует приоритеты в заголовке кадра, чтобы избежать конфликтов. Он используется в Сеть контроллеров.
Виртуальное время CSMA
VTCSMA предназначен для предотвращения коллизий, генерируемых узлами, одновременно передающими сигналы, и используется в основном в жестких системы реального времени. Он использует два тактовых генератора для определения приоритета сообщений в зависимости от их крайнего срока.[5]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Ф. Кали, М. Конти и Э. Грегори, «Динамический IEEE 802.11: проектирование, моделирование и оценка производительности», IEEE J. Selected Areas Commun., Вып. 18, стр. 1774–1786, сентябрь 2000 г.
  2. ^ США 5761431 
  3. ^ Наджафзаде; Ифнин; Карими. "Аналитическая модель для разреженных и плотных транспортных сетей ad hoc".«Достижения в области компьютерных наук и информационных технологий»: Первая международная конференция по информатике и информационным технологиям, CCSIT 2011.p. 211.
  4. ^ Чой и др .:«Надежная схема вещания независимо от распределения транспортных средств в специальных автомобильных сетях».EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking 2014 2014: 133.Дои:10.1186/1687-1499-2014-133 [доступ 2 сентября 2017 г.].
  5. ^ Krishna, C.M .; Шин, К. Г. (1997). Системы реального времени. McGraw-Hill Высшее образование. п. 240. ISBN  978-0-07-070115-1.
Общий
  • Эндрю С. Таненбаум, Компьютерная сеть. Прентис-Холл, Верхняя Седл-Ривер, Нью-Джерси (2003 г.). 892 стр. ISBN  0-13-066102-3