第四章介质访问控制子层网络的分类…点到点连接的网络…使用广播信道的网络广播信道MAC（MediaAccessControl，介质访问控制）：当存在多方要竞争使用信道的时候，决定谁可以使用信道。4.1信道分配问题4.1.1LAN和MAN中的静态信道分配方案„静态的信道分配方案…FDM频分复用…TDM时分复用…将信道均分为若干个子信道，每个子信道为一个用户所独占…适用于用户数较少且每个用户都有繁重的流量负担（电话局间通信）…不适用于数据流量突发性很大的网络信道容量为Cbps帧到达率为每秒λ帧平均帧长为1/u泊松到达和服务时间数据平均等待时间1T=μC−λFDM系统1NTNT===FDMμλμλ(/CN)(/)−−NC4.1.2LAN和WAN中的动态信道分配方案„站模型：信道上有N个独立的站，每个站可以产生供传输使用的帧。在Δt时间内，产生一帧的概率为λΔt，λ为帧的到达率。一旦一帧生成，该站阻塞„单信道假设：所有的通信只有一条信道可用，所有的站都可以在信道上收发数据，在硬件上是平等的„冲突假设：如果两帧同时被传输，在时间上会产生重叠，使得信号混乱，所有的站都能够检测冲突事件，冲突的帧必须在随后重发。信道上除了冲突，没有其它错误时间假设…连续时间：任何时刻都可以开始传输帧，不需要一个主时钟将时间分成离散的间隔…分槽时间：时间被分隔成离散的间隔（时槽，slot），帧的传输总是从某一个时槽开始。一个时槽可能包含0个、1个或多个帧，分别对应空闲、成功发送和冲突载波…载波检测（CarrierSense）：一个站在使用信道之前，可以辨别该信道是否正在被使用…无载波检测：站在使用信道之前，无法检测信道4.2多路访问协议4.2.1ALOHA„纯ALOHA…当用户有数据要发送时就让他们发送…发送方通过广播的反馈特性侦听信道，可以知道他的帧是否有被损坏…如果发送的帧被损坏了，发送方等待一段随机的时间，再次发送该帧，直到发送成功为止…假设系统中所有的帧都是等长的帧时：传输一个标准的、固定长度的帧所需要的时间无穷多用户按泊松分布产生新的帧，平均每个帧时产生N帧，0＜N＜1假设在每个帧时中新的帧和因为冲突而重传的帧合起来共有k次传输的概率也服从泊松分布，均值为G，G≥N吞吐量S=GP0，P0是一帧没有遭到冲突的概率在一个帧时内产生k帧的概率服从泊松分布GekG−Pr[k]=k!生成零帧的概率为e-G，在两个帧时内平均生成帧的个数为-2G-2G2G，P0=e，S=Ge-2GS=Ge，当G=0.5时，Smax=1/2e≈0.184时隙ALOHA（SlottedALOHA）…将时间分成离散间隔（slot），每个间隔对应一帧…所有用户遵守统一的时间槽边界…用户只能在时隙开始的时候发送数据…危险周期减少一半…系统吞吐率S=Ge-G„G==1时，Smax=1/e≈0.368，是纯ALOHA的两倍„每帧重传次数随着G的增大而呈指数增长−−−GGk1Pek=−(1e)∞∞−−−GGkG1Ekpkee==∑∑k(1−=)ekk==114.2.2载波检测多路访问协议„载波检测（载波侦听）（carriersense）„载波侦听多路访问（CarrierSenseMultipleAccess,CSMA）„持续和非持续的CSMA…1-持续CSMA：发送站一直侦听信道，一旦发现信道空闲马上发送数据；发生冲突后，等待一段随机的时间后再次检测和发送…非持续的CSMA：发送站侦听信道，发现信道空闲，则开始传送数据；如果信道不空闲，则等待一段随机的时间后再次侦听信道…p-持续CSMA：适用于分时隙的信道，发送站侦听信道，如果信道空闲，以概率p发送数据，以概率1-p将数据的发送延迟到下一个时隙；下一个时隙如果为空，仍然以概率p发送，以概率1-p延迟；当发生冲突时，等待一段随机时间后再重新开始带冲突检测的CSMA（CSMA/CD）…CSMA/CD（CSMAwithCollisiondetection）…一旦检测到冲突，发送方立刻停止发送…传输周期、竞争周期和空闲周期…竞争周期为2τ,τ是信道上间隔最远的两台机器间的传播时延ABABPacketstartsPacketalmostattime0reachBattime(a)(b)τ-εABABcollisionNoiseburstattimeτgetsbackat2τ(c)(d)4.2.3无冲突的协议„当信道很长（光纤）或者帧长很短（宽带），冲突检