通信网络基础4-1

第四章多址接入协议

多址协议概述固定多址接入协议随机多址接入协议冲突分解算法预约多址接入协议内容多址接入协议网络中的终端设备通过通信子网来访问网络中的资源。当多个终端同时访问同一资源（如共享的通信信道）时，就可能会产生信息碰撞，导致通信失败。典型的共享链路有：卫星链路和蜂窝移动通信系统的链路、局域网、分组无线电网等。典型的共享链路为了有效的进行通信，就需要有某种机制来决定资源的使用权，这就是网络的多址接入控制问题。所谓多址接入协议(MultipleAccessProtocol)就是在一个网络中，解决多个用户如何高效共享一个物理链路资源的技术。多址接入协议媒体访问控制MAC层从分层的角度来看，多址技术是数据链路层的一个功能，由媒体访问控制MAC层负责。媒体访问控制MAC层处于数据链路逻辑控制层下方，物理层的上方。MAC层将有限的资源分配给多个用户，从而使得在众多用户之间实现公平、有效地共享有限的带宽资源；实现各用户之间良好的连通性，获得尽可能高的系统吞吐量、以及尽可能低的系统时延。媒体访问控制MAC层

固定分配多址接入协议随机分配多址接入协议基于预约方式的多址接入协议

多址协议的分类固定分配多址接入是指在用户接入信道时，专门为其分配一定的信道资源（如频率、时隙、码字或空间），用户独享该资源，直到通信结束。固定分配多址协议随机分配多址接入是指用户可以随时接入信道，并且可能不会顾及其它用户是否在传输。当信道中同时有多个用户接入时，在信道资源的使用上就会发生冲突（碰撞）。对于有竞争的多址接入协议,如何解决冲突，从而使所有碰撞用户都可以成功进行传输是一个非常重要的问题。

随机分配多址协议基于预约的多址接入协议，是指在数据分组传输之前，先进行资源预约。一旦预约到资源（如频率、时隙），则在该资源内可进行无冲突的传输。基于预约的多址协议多址协议的分类多址接入协议固定多址接入随机多址接入预约多址接入TDMAFDMACDMAALOHACSMACSMA/CDCSMA/CAPRMA从排队论的观点出发，多址信道可以看成一个多进单出的排队系统（即该系统有多个输入而仅仅有一个输出）。每一个节点都可以独立的产生分组，而信道则相当于服务员，它要为各个队列服务。由于各个排队队列是相互独立的，各节点无法知道其它队列的情况，服务员也不知道各个队列的情况，所以增加了系统的复杂性。如果我们可以通过某种措施，使各个节点产生的分组在进入信道之前排列成一个总的队列，然后由信道来服务，则可以有效的避免分组在信道上的碰撞，大大提高信道的利用率。系统模型系统模型应考虑的问题网络的连通特性通常我们将网络按其连通模式分为：单跳、多跳网络。单跳网络是指网络中所有的节点都可以接收到其它节点发送的数据；多跳网络是指网络中源节点和目的节点之间的通信可能要经过多次中继。多跳网络既可以是有线网络，也可以是无线网络。同步特性通常用户可以在任意时刻接入信道，但也可以以时隙为基础接入信道。在基于时隙的系统中，用户只有在时隙的起点才能接入信道。在这种系统中，要求全网有一个统一的时钟，同时将时间轴划分成若干个时隙。系统中所有数据的传输开始点都必须在一个时隙的起点。反馈和应答机制反馈信道是用户获得信道状态的途径。在本章的讨论中，我们都假设用户（节