多路访问协议
多路访问协议
多路访问协议大致分为三种:信道划分协议、随机接入协议和轮流协议。
分类
信道划分协议
信道划分协议,一般分为:时分多路复用(TDM)和频分多路复用(FDM)。TDM将时间划分为时间帧,并进一步划分每个时间帧为N个时隙。TDM消除了碰撞,而且非常公平(R/Nbps的速率)。但是它有两个缺陷:节点被限制于R/Nbps的平均速率。节点必须等待它在传输序列中的轮次。FDM将Rbps信道划分为不同的频段(每个频段具有R/N带宽),并把每个频率分配给N个节点中的一个。不过它跟TDM的优缺点一样。第三种信道划分协议是码分多址(CDMA),在讲无线网络时再介绍。
随机接入协议
在随机接入协议中,一个传输节点总是以信道的全部速率(即Rbps)进行发送。当有碰撞时,涉及碰撞的每个节点反复地重发它的帧,直到该帧无碰撞地通过为止。但是当一个节点经受一次碰撞时,它不必立刻重发该帧。相反,它在重发该帧之前等待一个随机时延。这里介绍最常用随机接入协议,即ALOHA协议和载波侦听多路访问(CSMA)协议。
关于CSMA,如果比喻成与人谈话,有礼貌的人谈话有两个重要规则:
第一:说话之前先听。
第二:如果与他人同时开始说话,停止说话。
轮流协议
轮流协议,关于多路访问协议有两个理想特性:第一是当只有一个节点是活跃的,该活跃节点具有Rbps的吞吐量;第二当M个节点是活跃的,每个活跃节点的吞吐量接近R/Mbps。ALOHA和CSMA协议具有第一特性,但不具有第二个特性。这里讨论比较重要的两种协议。第一种是轮询协议,要求这些节点之一要被指定为主节点。主节点以循环的方式轮询每个节点。轮询协议消除了困扰随机接入协议的碰撞和空时隙,使得轮询取得高得多的效率。但也有缺点,第一个缺点是该协议引入轮询时延,即通知一个节点它可以传输所需的时间。第二个缺点就是主节点有故障,整个信道将变得不可操作。第二轮流协议是令牌传递协议,在这个协议中没有主节点。一个小的称为令牌的特殊目的帧在节点之间以某种固定的次序进行交换。
特性
在理想情况下,对于速率为每秒R比特的广播信道,多路访问协议应该有以下所希望的特性:
1)当只有一个节点有数据发送时,该节点具有Rbps的吞吐量
2)当有M个节点要发送数据时,每个节点吞吐量为R/Mbps(一般是平均传输速率)。
3)协议是分散的,就是说不会因某主节点故障而使整个系统崩溃。
4)协议时简单的,使得实现起来代价不是很高。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 12:17
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