Спутниковые каналы, многоточечные телефонные линии и многоотводные шинные системы имеют подобные свойства, так как во всех случаях множество узлов совместно использует канал связи. Если два или более узла передают одновременно, то прием искажается, если ни один узел не передает, то канал не используется. Проблема состоит в том, чтобы упорядочить каким- либо образом использование канала с тем, чтобы точно один узел передавал в течение большей части времени. Мы начнем с рассмотрения сильно идеализированной модели. В дальнейшем мы увидим, что каналы с множественным доступом часто могут использоваться на практике гораздо более эффективно, чем это возможно в идеализированной модели, однако в этом легче разобраться в помощью нашей идеализированной модели.
Идеализированная модель, которую предстоит построить, позволит нам сосредоточить внимание на проблеме конкуренции, которая возникает всякий раз, когда много узлов пытаются использовать канал одновременно. Концептуально мы считаем, что система, подобная показанной на рис. П.1, а, состоит из mпередающих узлов и одного приемника.
Если не учитывать некоторые вопросы, связанные с временем распространения, то эта модель может применяться в случае, когда т узлов могут слышать друг друга (т. е. в случае многоотводной шины). Сначала перечислим предположения модели, а затем обсудим их значение.
1. Синхронная система. Будем считать, что все передаваемые пакеты имеют одинаковую длину и каждый пакет требует для передачи единичный интервал времени (называемый окном). Все передатчики синхронизированы, так что прием любого пакета начинается в целочисленный момент времени и заканчивается перед следующим целочисленным моментом.
2. Пуассоновские входные потоки. Будем считать, что пакеты поступают на передачу в каждый из т передающих узлов в соответствии с независимыми пуассоновскими процессами. Пусть l обозначает суммарную скорость поступления в систему, а l/m- скорость поступления на каждый из передающих узлов.
3. Конфликт или успешный прием. Будем считать, что если два или более узла передают пакеты в данном временном окне, то возникает конфликт и приемник не получает никакой информации о содержании или отправителе переданных пакетов. Если только один узел передает пакет в данном окне, тогда пакет принимается безошибочно.
4. Быстрая обратная связь с сигналами 0, 1, е.Будем считать, что в конце каждого окна каждый узел получает сигнал обратной связи от приемника, который сообщает о передаче 0 пакетов, 1 пакета или более чем одного пакета (е - начальная буква слова error) в этом окне.
5. Разрешение конфликтов. Будем считать, что каждый пакет, попавший в конфликт, должен передаваться повторно в одном из последующих окон, причем повторные передачи продолжаются до тех пор, пока пакет не будет успешно принят. Об узле с пакетом, который должен передаваться повторно, говорят, что он имеет задолженность
6а. Отсутствие буферизации. Если в узле уже имеется один пакет, ожидающий передачи или вступивший в конфликт с другим пакетом во время своей передачи, то новые пакеты, поступающие в этот узел, сбрасываются и никогда не передаются. Это предположение дополняется следующим.
66. Бесконечное число узлов (т = ¥). Система имеет бесконечное множество узлов и каждый новый пакет поступает в новый узел.
Предположение 1 о синхронности системы имеет два следствия. Первое - это дискретность системы во времени, что упрощает анализ. Второе - это устранение (пока) возможности прослушивания несущей или раннего обнаружения конфликта. Механизмы прослушивания ираннего обнаружения конфликта позволяют использовать канал о множественным доступом намного более эффективно, но их проще понять, рассматривая как расширение представленной модели. Синхронизация передатчиков, обеспечивающая синхронный прием, не является полностью тривиальной задачей, но ее можно установить с помощью относительно стабильных часов, небольшой по объему передаваемой информации обратной связи со стороны приемника и некоторого защитного промежутка времени между концом передачи пакета и началом следующего окна.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.