1、本文格式為Word版，下載可任意編輯IEEE802.3CSMA-CD 用于總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，隨機(jī)訪問(wèn)的每個(gè)發(fā)送站必需推斷是否有沖突發(fā)生，假如有則應(yīng)延遲一個(gè)隨機(jī)時(shí)間重發(fā)。 一、ALOHA介質(zhì)訪問(wèn)方法ALOHA網(wǎng)：跨越四個(gè)小島的夏威夷高校的校內(nèi)網(wǎng)，第一個(gè)使用報(bào)文包、無(wú)線通信的廣播式網(wǎng)絡(luò)。1純 ALOHA策略：完全隨機(jī)式，任意一個(gè)站點(diǎn)只要有數(shù)據(jù)要發(fā)送就將其送到網(wǎng)上，假如在整個(gè)發(fā)送過(guò)程中沒(méi)有其它站發(fā)送數(shù)據(jù)，則發(fā)送勝利；假如在開(kāi)頭發(fā)送時(shí)或在發(fā)送過(guò)程中有其它站發(fā)送數(shù)據(jù)，就會(huì)產(chǎn)生沖突，于是等待一段隨機(jī)時(shí)間再重發(fā)；若仍舊沖突，則反復(fù)重發(fā)直到勝利為止。特點(diǎn)： 當(dāng)負(fù)載增加（使用網(wǎng)絡(luò)傳送數(shù)據(jù)的站點(diǎn)增多，發(fā)送數(shù)據(jù)量大）

2、時(shí)，沖突率會(huì)很高；性能分析計(jì)算表明純ALOHA網(wǎng)通道利用率（單位時(shí)間內(nèi)勝利傳送幀所占的時(shí)間）最大值為0.184。2時(shí)隙 ALOHA 改進(jìn)：將信道以一幀的發(fā)送時(shí)間為單位劃分為時(shí)間片(Slot)，時(shí)間片長(zhǎng)度為（需設(shè)立中心時(shí)鐘以便同步），要求每一幀只能在時(shí)間片開(kāi)頭時(shí)傳輸，若因完全重疊而產(chǎn)生沖突，則分別延遲隨機(jī)個(gè)數(shù)的時(shí)間片后重發(fā)，直至發(fā)送勝利，或因重發(fā)次數(shù)超過(guò)規(guī)定而放棄發(fā)送，向上級(jí)報(bào)告。工作流程： 特點(diǎn)：削減因兩幀部分重疊引起的沖突，性能分析計(jì)算表明時(shí)隙ALOHA的最大信道利用率是純ALOHA的兩倍，即0.368。 二、CSMA 和 CSMACD 介質(zhì)訪問(wèn)方法1載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)CSMA（Carries

3、 Multiple Access）是對(duì)ALOHA協(xié)議的一種改進(jìn)協(xié)議工作原理：“先聽(tīng)后說(shuō)”，每個(gè)站點(diǎn)在發(fā)送前監(jiān)聽(tīng)信道上是否有其他站點(diǎn)正在發(fā)送數(shù)據(jù)，假如信道忙就暫不發(fā)送，否則馬上發(fā)送，削減了發(fā)生沖突的概率。監(jiān)聽(tīng)、發(fā)送策略： 三種不同的協(xié)議：都不能避開(kāi)沖突發(fā)生，只是沖突的概率不同，一旦有沖突 發(fā)生則要延遲隨機(jī)個(gè)時(shí)間片，再重復(fù)監(jiān)聽(tīng)過(guò)程。1堅(jiān)持型：連續(xù)監(jiān)聽(tīng)，馬上發(fā)送。（沖突概率高，但信道利用率也較高）非堅(jiān)持型：斷續(xù)監(jiān)聽(tīng)，馬上發(fā)送。（沖突概率相對(duì)削減，但信道利用率低）P非堅(jiān)持型：連續(xù)監(jiān)聽(tīng)，以概率P發(fā)送，以概率(1-P)延遲一個(gè)時(shí)間片發(fā)送。2載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)沖突檢測(cè)(CSMA/CD)介質(zhì)訪問(wèn)掌握是對(duì)CSMA

4、的改進(jìn)方案，增加了 “沖突檢測(cè)”的功能工作原理：“邊發(fā)邊聽(tīng)”，發(fā)送前連續(xù)監(jiān)聽(tīng)，假如空閑馬上發(fā)送；發(fā)送后連續(xù)監(jiān)聽(tīng)，檢測(cè)有無(wú)沖突發(fā)生，若檢測(cè)到?jīng)_突發(fā)生，則沖突各方馬上停止發(fā)送，并發(fā)出一串固定格式的堵塞信號(hào)以強(qiáng)化沖突，然后退讓一段時(shí)間再重發(fā)。實(shí)現(xiàn)沖突檢測(cè)的幾種方法：通過(guò)硬件檢查因信號(hào)迭加引起的接收信號(hào)電平搖擺變大是否超過(guò)某一閥值，來(lái)推斷是否有沖突發(fā)生；通過(guò)檢查曼徹斯特編碼信號(hào)的每位中間有無(wú)過(guò)零點(diǎn)(零點(diǎn)是否偏移)來(lái)推斷是否發(fā)生沖突；邊發(fā)邊收，將發(fā)送的信號(hào)與接收的信號(hào)相比較，若不全都則說(shuō)明有沖突存在。CSMA/CD流程圖: 一旦有沖突發(fā)生，需要多長(zhǎng)時(shí)間來(lái)檢測(cè)沖突？ 定理1：對(duì)基帶總線而言，最壞狀況下用于

5、檢測(cè)一個(gè)沖突的時(shí)間為任意兩個(gè)站點(diǎn)之間最大傳播時(shí)延的兩倍。信號(hào)傳播時(shí)延tp ：從一個(gè)站點(diǎn)開(kāi)頭發(fā)送數(shù)據(jù)幀到另一個(gè)站點(diǎn)開(kāi)頭接收數(shù)據(jù)幀所需要的時(shí)間。信號(hào)傳播時(shí)延tp =兩站間的距離(m)/信號(hào)傳播速度(200m/s)例：假設(shè)A、B兩站相距最遠(yuǎn)，幀發(fā)送時(shí)間為1，A到B的傳播延遲為0.5，從下圖可見(jiàn)沖突檢測(cè)所需時(shí)間為傳播延遲的兩倍。 定理2：若不考慮中繼器的延遲，數(shù)據(jù)幀從一個(gè)站點(diǎn)開(kāi)頭發(fā)送到該數(shù)據(jù)幀被另一個(gè)站點(diǎn)全部接收所需的時(shí)間，等于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延與信號(hào)傳播時(shí)延之和。 數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延：從一個(gè)站點(diǎn)開(kāi)頭發(fā)送數(shù)據(jù)幀到另一個(gè)站點(diǎn)全部接收數(shù)據(jù)幀所需要的時(shí)間。數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延=數(shù)據(jù)幀的長(zhǎng)度(bit)/數(shù)據(jù)傳輸速度(bit/s)

6、定理3：為了確保發(fā)送站點(diǎn)能在傳輸時(shí)檢測(cè)到可能存在的沖突，數(shù)據(jù)幀的傳輸時(shí)延至少要兩倍于信號(hào)傳播時(shí)延，即數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延2tp 。最短數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)(bit)=2(任意兩站間的最大距離/信號(hào)傳播速度)數(shù)據(jù)速率bit/s二進(jìn)制指數(shù)退避算法：一種確定隨機(jī)延遲時(shí)間Td的算法，當(dāng)重復(fù)發(fā)生一次沖突，就使后退延遲加倍，即后退延遲按二進(jìn)制指數(shù)增長(zhǎng)的方法。Td=R·Tr 其中：Tr為時(shí)間片，等于傳播延遲2倍；R是（0,2k1）范圍內(nèi)的勻稱分布的隨機(jī)數(shù)；k滿意： k=min(n,10) 這里n為重發(fā)次數(shù)。算法： 第一次沖突產(chǎn)生后，每個(gè)站點(diǎn)等待0或l個(gè)位時(shí)間片；其次次沖突發(fā)生后，從0，l，2，3中取一隨機(jī)數(shù)，該數(shù)即等待的時(shí)間片數(shù)；依此類推，達(dá)到第10次