计算机网络笔记：Medium Access Control

• 三个 M 的区别
• Multiplexing
• 节点本地的功能，或者两节点的 p2p 功能。
• TDM, FDM, CDM, etc. 不同的 channel 上给一个节点发数据
• Multiple Access
• 多节点通信的功能
• TDMA, FDMA, CDMA, etc.
• Medium Access Control
• 控制 medium access的上层算法，基于 multiple access 机制去实现。
• Slotted ALOHA, CSMA/CA, OFDMA MAC, TDMA MAC, CDMA MAC, etc.

通道化

• FDMA

• TDMA

• CDMA

• FDMA和TDMA使用guardband保证没有重叠
• TDMA 的 Guardband 是用来维护同步时间不佳的情况以及避免远近不一样的情况的

• CDMA：orthogonal codes 怎么解码的？
 

随机访问控制

ALOHA

• 所有基站按自己的需求传输

• 如果同时超过一帧在进行传输，则全部丢失

• 由于超时没有收到ACK，每个基站挑选一个随机backoff时间，重新传输。

• 模型：， the load (average # transmission attempts per X sec.)

• Max throughput:

Slotted ALOHA

• ALHOA变成类似离散的形式，所有基站要对帧时间做同步

• 允许预约slot
• 支持mini-slot，专门用来做reservation

• Max throughput:

CSMA

Throughput

Forget about it.

• Binary Exponential Backoff
• 在第 次冲突的情况下，选择之间的随机 Backoff 时间。
• if truncated，那么在设定的次数后指数不再增加

规划系统

• Reservation & Polling
Reservation schemes
• TDMA reservation scheme
• Slotted ALOHA reservation scheme
(Effective time required for the reservation is )
 
Polling Systems
Centralized or Distributed
• Walk time：一个站点完成传输到下一个站点开始传输的时间
Token-Passing Rings
• 用帧控制符当 token (Free=01111110, Busy=01111111)
• Multi-token - Throughput:
: ring latency
• Single-token - Throughput:
• Single-frame - Throughput:
• a << 1, any token reinsertion strategy acceptable
• a ≈ 1, single token reinsertion strategy acceptable
• a > 1, multi token reinsertion strategy necessary
 

• Reservation:
• 按需，适用 bursty traffic
• 适合大量 low-traffic users

• Polling:
• Generalization of TDMA
• 更公平
• 大的 BDP→性能退化