NetE3

Dr. Kovcs Szilveszter E. III. / 1.

Szmtgp-hlzatokA kzeghozzfrsi alrteg

2005/2006. tanv, II. flvDr. Kovcs Szilveszter

E-mail: [email protected] Intzet 106. sz. szoba

Tel: (46) 565-111 / 21-06


Emlkeztet A fizikai rtegben meghatrozottak

a mechanikai interfszek; a villamos interfszek; a funkcionlis interfszek; az eljrs interfszek.

Egy csatornt biztost a nyers bitfolyamtvitelre.

Az tvitel szempontjbl lehet: alapsv (jelkdols), szlessv (modulls)

A csatorna lehet: pont-pont, zenetszrsos


Emlkeztet

zenetszrsos csatorna esetn (pl. LAN buszon) tbbszrs hozzfrs (multiaccess), vagy vletlen hozzfrs csatorna (random access channel)

3. Hlzati2. Adatkapcsolati1. Fizikai

3. Hlzati2. Adatkapcsolati1. Fizikai

Fizikai kzeg

Adott mret adategysgek (keretek) hibamentes tvitele

Bitfolyam tvitele

Logikai kapcsolatvezrls alrtegLLC: Logical Link Control

Kzeghozzfrs vezrlsi alrtegMAC: Media Access Control

Adatkapcsolati rteg


Az adatkapcsolati rteg

Pont-pont kapcsolat esetn (csak LLC) keretkpzs/behatrols; hibavdelem; adatfolyam vezrls; kapcsolatvezrls.

Logikai kapcsolatvezrls alrtegLLC: Logical Link Control

Kzeghozzfrs vezrlsi alrtegMAC: Media Access Control

Adatkapcsolati rteg

zenetszrsos csatorna esetn (LLC+MAC)

MAC egyetlen zenetszrsos

csatorna megosztsa tbb egymssal verseng felhasznl (lloms) kztt

pont-pont szer szolglatbiztostsa az LLC alrtegnek


MAC: kzeghozzfrsi alrteg Feladata

egyetlen zenetszrsos csatorna megosztsa (csatornamegoszts - csatornakioszts) tbb egymssal verseng felhasznl (lloms) kztt

Csatornamegosztsi mdszerek Statikus csatornamegoszts, dinamikus csatornamegoszts:

tkzses (verseng), tkzsmentes (determinisztikus).

Elemzs, sszehasonlts (pl. tbocstkpessg a terhels fggvnyben)


A MAC alrteg feladatai

Egyetlen zenetszrsos csatorna megosztsa tbb egymssal verseng felhasznl (lloms) kztt.

Pont-pont szer szolglat biztostsa az LLC alrtegnek

Csatornamegoszts (Csatornakioszts)


Csatornamegosztsi mdszerek vizsglatnak szempontjai

Klnbz jelleg s nagysg forgalom esetn az tlagos ksleltets s a csatornakihasznltsg.

A forgalom jellege lehet folytonos tvitel:

hossz idn t jl meghatrozott svszlessget ignyl (pl beszd), lketszer tvitel (burst-s):

vletlenszer, arnylag rvid, lketszer igny.

A forgalom nagysgval kapcsolatos jellemzk: csatorna foglaltsg:

az tviteli kapacits hny %-a foglalt; kihasznltsg:

az tviteli kapacitsbl a hasznos adattvitelre hasznlt tlagos rsz; tlagos ksleltets:

a keret kszenlttl a hibtlan tvitelig telt tlagos id.


A csatornamegosztsi mdszerek lehetnek Statikus

Fix felhasznlszm, a csatornbl mindenki egyformn rszesl akkor is, ha arra valamely idpontban tnylegesen nincs is szksge.

Dinamikus Azon felhasznlk kztt oszlik meg a csatorna,

akiknek arra ppen szksgk van. Vezrls szempontjbl lehet:

centralizlt: egy kijellt (esetleg specilis) lloms rendelkezik a csatorna kiosztsrl;

elosztott: elosztott algoritmus dnt (nincs kijellt lloms). A hozzfrsi eljrs lehet

verseng (tkzses) determinisztikus (tkzsmentes)


Statikus csatornamegosztsi mdszerek FDM (Frequency Division Multiplexing)

frekvenciaosztsos nyalbols (multiplexls). Lnyege:

Fix n szm felhasznl a svszlessg n egyenl rszre osztsa minden felhasznl egy rsz svszlessget kap.

Mindenkinek kln frekvenciasvja van nincs interferencia (a felhasznlk nem zavarjk egymst)

A svok kztt vdsvok az interferencia (thalls) cskkentsre (jobb sztvlaszthatsg).


FDM

( ) ( ) coscos2coscos =++( ) ( ) sinsin2sinsin =+

tT

t == 2


Statikus csatornamegosztsi mdszerek

TDM (Time Division Multiplexing) idosztsos nyalbols (multiplexls).

Lnyege: Fix n szm felhasznl ciklusidt n egyenl idrsre osztjaminden felhasznlhoz statikusan 1 idrst rendel. (Az i. rsben az i. felhasznl a teljes svszlessget hasznlhatja)

1 2 3 n 1 2 3 tciklus

A ciklusok s a rsek ellltsa kzponti szinkronizcit ignyel (ltalban a rsek elejt jellik meg)


Statikus csatornamegosztsi mdszerek Jellemzik:

kttt a felhasznlszm; a keretek tlagos ksleltetse n-szerese annak,

mintha az egsz csatorna egy felhasznl lenne; FDM-nl kisebb (n-ed rsze) svszlessg, TDM-nl nagyobb vrakozsi id van

(a ciklusid n-ed rsze csak az v). a keretek ksleltetse lland; a csatornakihasznltsg

rossz kis s nem egyenletes forgalom esetn (ha foglalt csatorna res, ms akkor sem veheti t),

j folytonos, egyenletes terhelskor (pl. telefonkzpontkzi trnk kevs rgztett szm felhasznl, nagy egyenletes terhels).


Dinamikus csatornamegosztsi mdszerek Azon felhasznlk kztt oszlik meg a csatorna,

akiknek arra ppen szksgk van. Vezrls szempontjbl lehet:

centralizlt: egy kijellt (esetleg specilis) lloms rendelkezik a csatorna kiosztsrl;

elosztott: elosztott algoritmus dnt (nincs kijellt lloms).

A hozzfrsi eljrs lehet verseng (tkzses) determinisztikus (tkzsmentes)

Elfeltevsek a ksbbi vizsglatokhoz: Egy lloms egy idben csak 1 keretet kld. A keretek korltozott mretek. Egyetlen csatorna ll rendelkezsre. Akr 1 bites tkzs is megsemmist.


Az ALOHA protokoll*

Hawai Egyetem, 1970 krl, URH rdis hlzat

Alapgondolat: Rgztett, azonos hosszsg keretek

(nemcsak korltozott mretek); Az llomsok brmikor adhatnak

(azonnal, mihelyt elkszl egy kerete); Az adst kveten nyugtra vrnak

(pozitv nyugta, illetve a vlasz hinya mint negatv nyugta); Ha az lloms szleli, hogy a kerete tkztt (nincs nyugta),

vletlenszer ideig vr, majd jraadja

Csatornafigyels nlkli tbbszrs hozzfrs. *Egyszer ALOHA protokoll


Az ALOHA teresztkpessge

A stt keret szempontjbl az tkzsveszlyes peridus t0-tl (t0+2T)-ig terjed. A t0 (t0+T) idtartomnyban kezdett ms keret az elejvel

tkzhet; a (t0+T) (t0+2T) idtartomnyban kezdett ms keret a

vgvel tkzhet.

2T ideig tkzsveszlyes(a kritikus szakasz 2T hosszsg)

T: a keretid(fix)(egy keret tviteli ideje)

t0

TT

t0+T

2T

t0+2T


Az ALOHA teresztkpessge Az elkldtt keretek hnyad rsze rkezik meg sikeresen

(li tl az tkzseket)? Ttelezzk fel

N: az llomsszm (populci); T: a keretid (keret-hossza/bitsebessg); Si annak valsznsge, hogy az i. lloms ltal kldtt keret

jut t sikeresen a keretidben; Gi annak valsznsge, hogy az i. lloms ad a keretidben.

N db egyenrang (egyforma) lloms esetn Si = S/N; ahol

S: az egy keretidben sikeresen tjutott keretek szma teresztkpessg [keret/keretid]

Gi = G/N; ahol G: egy keretidben sszesen elkldeni kvnt keretek szma ez a terhels [keret/keretid] a felajnlott forgalomS G mindig


Az ALOHA teresztkpessge Mikor jut t az i. lloms ltal kldtt keret sikeresen a

keretidben Si = ? Ha a 2T hosszsg kritikus idszakaszban senki ms nem

prbl adni (ha brki ms prblkozna, az biztosan tkzne). Annak a valsznsge, hogy j. lloms ad egy keretidben: Gj annak, hogy nem ad (1 - Gj) annak, hogy kt keretidben nem ad

(1 - Gj)*(1 - Gj) = (1 - Gj)2 Annak a valsznsge, hogy

egyik lloms sem ad kt keretidben(egymstl fggetlenek):

Annak a valsznsge, hogyi. ad egy, a tbbi pedig nem ad kt keretidben:

t0

TT

t0+T

2T

t0+2T

(1 - Gj)*(1 - Gj)

( )=

ijjjii GGS

,

21

( )

j

jG21


Az ALOHA teresztkpessge Annak a valsznsge, hogy az i. lloms ltal

kldtt keret sikeresen tjut a keretidben:

xk

ke

kx =

+ 1lim

t0

TT

t0+T

2T

t0+2T

(1 - Gj)*(1 - Gj)

( )=

ijjjii GGS

,

21

Megjegyzs: Valamennyi llomsra nzve,ha N :

,NSSi = N

GGi =( )12

1

=N

NGGS

GeGS = 2Az ALOHA teresztkpessge a terhels fggvnyben


Az ALOHA teresztkpessge Az ALOHA teresztkpessge S

a terhels G fggvnyben (N ):t0

TT

t0+T

2T

t0+2T

(1 - Gj)*(1 - Gj)

A maximlis teresztkpessg Smax (N ):( ) 021 22 =+= GG eGedGdS

GeGS = 2

5.0=G0,18

2,71828...15.05.0 1max == eS

A csatornakihasznltsg legfeljebb 18% ha N


teresztkpessg a terhels fggvnyben

0,18

0,5 1,0 1,5

Egyszer ALOHA

S

G(terhels) [keret/keretid]

(teresztkpessg) [keret/keretid]

Az egyszer ALOHA csatornakihasznltsga max 18 %!( N ) Sok, viszonylag kisforgalm lloms esetn lehetnek kedvezek.


Rselt ALOHA 1972-es mdosts: rselt (slotted) ALOHA Az idt keretidnyi rsekre osztjk

kln meg kell oldani az llomsok szinkronizcijt, pl. egy kln lloms kld egy specilis jelet minden rs elejn.

Adst csak az idrs elejn lehet kezdeni! Az tkzsveszlyes kritikus idszakasz 2T-rl

T-re cskken! Ebbl az teresztkpessg:

kritikusTT

GeGS =A csatornakihasznltsg legfeljebb 37 %.

(N , G = 1 )


teresztkpessg a terhels fggvnyben

0,18

0,37

0,5 1,0 1,5

Rselt ALOHA

S

G

Sok, viszonylag kisforgalm lloms esetn lehetnek kedvezek.

Egyszer ALOHA

(terhels) [keret/keretid]

(teresztkpessg) [keret/keretid]

Az egyszer ALOHA csatornakihasznltsga max 18 %!( N )


Tovbbi javtsi lehetsg: csatornafigyel protokollok (Carrier Sense) Csatornafigyels ads eltt: foglalt - nem foglalt Nem ad az lloms, ha foglalt a csatorna! CSMA - Carrier Sense Multiple Access: csatornafigyel

tbbszrs hozzfrs Lnyege: az adsra ksz lloms

(1): Megfigyeli a csatornt (belehallgat); ha nincs ads: adni kezd s (2) ha van ads: megvrja a vgt, akkor kezd adni s (2)

(2): Vgig leadja a keretet. Ha tkzs volt: vletlenszer ideig vr, majd majd jraadja a keretet (1).

Gond: jraadskor nagy az tkzs valsznsgre (szinkronizl az ads vge, ms is vrhat r)

Ez az 1 perzisztens CSMA! [persistence kitarts]


Nemperzisztens (nonpersistent) CSMA

Adsra ksz lloms (1): Megfigyeli a csatornt (belehallgat);

Ha nincs ads (a csatorna ttlen), adni kezd s (2). Ha van ads (a csatorna foglalt),

nem figyeli folyamatosan a csatornt, hanem vletlen ideig vr, majd (1).

(2): Vgig leadja a keretet. Ha tkzs volt: vletlenszer ideig vr, majd (1).

Kevsb moh: Nincs szinkronpont az ads vgn.

Azonban emiatt lomha is.


p-perzisztens CSMA Rselt csatornt alkalmaz

(az idt rsekben (idtartamokban) szmolja). Az adsra ksz lloms

(1): Megfigyeli a csatornt (belehallgat); (2): ha ttlen a csatorna:

p valsznsggel adni kezd s (3); (1-p) valsznsggel nem ad, hanem

megvrja a kvetkez idrst s (1); Ha a csatorna foglalt, megvrja, mg felszabadul (2); (3): Vgig leadja a keretet. Ha tkzs volt:

vletlenszer ideig vr, majd (1). Megjegyzs: p=1 esetn 1-perzisztens

Paramterezhet perzisztencia


A csatornafigyel protokollok jellemzi Teljestkpessgket nagymrtkben

befolysolja a terjedsi ksleltets! (id amg a jel a csatornn halad)

Ez minl nagyobb, annl rosszabb a helyzet! Nem rzkelik idben egyms adst

Ksleltets: kis forgalom esetn kicsi, nagy forgalom esetn n.

A maximlis teresztkpessgk korltos, ltalban jval az idelis (Smax=1) alatti rtk.


ALOHA CSMA teresztkpessg

ALOHA 18 % a maxSlotted ALOHA 37 % a max1p CSMA 50 60 %

0,5 p CSMA 60-70 % kzttiNon P CSMA 90% majdnem0,01 p CSMA 95 % majdnem

1 perzisztens moh p perzisztens paramterezhet nemperzisztens lomha


Tovbbi javts: tkzsrzkels Ads kzben tkzsrzkels (nem mindig lehetsges). tkzst rzkelve az tkztt llomsok abbahagyjk

a keret adst. (Nem adjk le a teljes keretet idt nyernek.)

Ez a CSMA/CD: CSMA with Collision Detection(csatornafigyel tbbszrs hozzfrs, tkzsrzkelssel)

Az 1-perzisztens CSMA/CD 1-perzisztens CSMA + tkzs esetn abbahagyja az adst.

(Vletlenszer ideig vr, s gy folytatja, mint az 1-perzisztens CSMA).


CSMA/CD

A keretek elkldst versengses peridusok elzheti meg.

A versengsi idrsek mrett a csatorna maximlis terjedsi ksleltetse hatrozza meg!(A legtvolabbi llomsoknak is fel kell ismernik az tkzst)

keret keretkeret keret

Versengsesidszak

Versengsesidszak

Ttlenidszak

id


CSMA/CD

A csak akkor lehet biztos abban, hogy megszerezte a csatornt, ha min. 2 ideig tud adni tkzs nlkl(csak t0+2 -ben veszi szre, ha B t0+ -ben adni kezdene).

A minimlis keretid 2 (ebbl szmthat a min. keretmret). A versengses peridus gy modellezhet, mintha egy 2

rshosszsg rselt ALOHA lenne (hisz nincs CD)! Pl. Ethernet, max 2.5 km tmr, 51,2 sec a max. krbejrsi id (2).

A legtvolabbi llomsoknak is fel kell ismernik az tkzst

A B

: a csatorna max. ksleltetse

t0 (t0 + )(t0 + 2)


Az tkzsrzkels

Analg eszkzket ignyel (vesz, mikzben ad)

Megfelel bitkdols szksges (pl. Manchester pl. feszltsg ablak ellenrzs)

Nem minden fizikai kzeg alkalmas r (vagy tl bonyolult, ill. kltsges megoldani)


Ha nincs lehetsg tkzs-rzkelsre tkzs elkerls

Pl. rdis hlk IEEE 802.11Mikzben beszl, sket

de pl. kbelen is Apple Macintosh LocalTalk: egyszer HW: vtel kpessgek mindenkppen kellenek,

de nem kell kipteni az tkzsrzkelst a nyomtat portra kapcsolt interfszen keresztl, 230 Kbps


tkzs elkerls: CSMA/CA (Collision Avoidance )

Megolds: Mieltt adni kezd belehallgat a csatornba (CSMA) Ha res egy Interframe Spacing (IFS) idn t, akkor adni

kezd. Ha foglalt, akkor megvrja mg felszabadul s ezt kveten

vletlenszer ideig vr (backoff), majd jra prblkozik. tkzs esetn (ACK hiny) gy veszi, mintha foglalt lenne

a csatorna.

felfggeszt

verseng

vrakozik


Rdis hlk tovbbi problmk Alapvet gond, hogy rdis hlzat esetn nem minden

lloms hallja egymst: Rejtzkd csompont problma (Hidden Node Problem) B hallja A, C-t; A nem hallja C-t

(kbelen ez praktikusan nem fordulhat el)


Rejtzkd csompont problmaMegolds (802.11): Virtulis vivfigyels Az adni kvn lloms egy rvid (Request To Send - RTS)

kerettel jelzi ads szndkt amelyben megadja a kldend keret idtartamt (Duration mez)

Ezt a vev egy rvid (Clear To Send - CTS) kerettel nyugtzza amely ismtli az RTS-ben jellt idtartamt

Minden lloms rendelkezik egy Network Allocation Vector-al (NAV) (hlzat foglaltsg vektor).

A NAV mindig azt az idtartamot jelli, ami a csatorna felszabadulsig mg htravan az llomsok ezen idtartam alatt a csatornt foglaltnak veszik mg akkor is, ha adst fizikailag nem szlelik.Virtulis vivfigyels

Azok az llomsok, melyek akr RTS-t, akr CTS-t vesznek, az abban lv Duration alapjn frisstik a NAV-ot.


Virtulis vivfigyels802.11: Virtulis + valsgos vivfigyels Ha az ad lloms nem hallatszik (RTS),

nincs valsgos vivfigyels a vev CTS-e alapjn akkor is be lehet lltani a

NAV-ot (Network Allocation Vector). virtulis vivfigyels


Virtulis vivfigyels

Az RTS/CTS mechanizmus tilthat. Meghatrozhat, hogy mi az a minimlis

keretmret, ami alatt nincs szksg az RTS/CTS mechanizmusra (rvid keretek esetn felesleges overhead)

Nincs szksg r, ha: Kicsi a svszlessg igny, illetve nincs nagy versengs a

csatornrt (csekly forgalom, vagy kevs lloms alacsony tkzs valsznsg) s

olyan helyen, ahol minden lloms hall mindenkit.


Virtulis vivfigyels

A 6. lloms nem hallja a 2. lloms RTS-t csak az 1. lloms CTS-t. (Pl: IEEE 802.11)


Az tkzses protokollok

Kis forgalom esetn minimlis a ksleltets Nagy forgalom esetn beduguls,

jval az idelis alatti korltos csatornakapacits(Pl. az IEEE 802.3 Ethernet szabvny CSMA/CD)

A beduguls elkerlsre: tkzsmentes protokollok


tkzsmentes protokollok

Felttelezsek: N lloms van s mindegyik rendelkezik egy egyedi cmmel

pl. 0 - (N-1)(mindegyik ismeri a sajt cmt behuzalozottan).

Trgyaljuk az alap bittrkpes mdszert, zenetszrs felismers vltoz prioritssal

mdszert s a a vezrjeles (Token) eljrsokat:

vezrjeles snt, vezrjeles gyrt.


Basic Bit Map Method Alap bittrkpes mdszer Bejelentsi idszak:

pontosan N db (llomsszm) rsbl ll, minden llomshoz 1 bites rst rendelnk. az adsra ksz llomsok a bejelentsi idszakban

1-be lltjk sajt bitjket (van kldend keretk). A bejelentkezsi idszak utn sorrendben leadjk

kereteiket a bejelentkezett llomsok A megelz bejelentsi idszak alapjn mindenki tudja,

hogy ki mikor kvetkezik s hogy mikor lesz a kvetkez bejelentsi idszak.

Pl. N=5; cmek=0-4

0

1 2 3 4

0 1 0 1 0

0

1 2 3 4

keret keret keret keret

1 3

Bejelentsiidszak

AdsAdsBejelentsiidszak


Basic Bit Map Method Jellemzi

Kis forgalom esetn arnylag nagy ksleltets (mindig van bejelentkezsi idszak N rssel, br ezek rvidek).

Ha d adatbitet forgalmazunk, akkor a kihasznltsg: d/(d+N). (Jobb, ha d N-hez kpest nagy.)

Az alacsonyabb cm llomsok htrnyban vannak! Mr a bejelentkezsi idszak elejn kell jelentkeznik.

A kis sorszmaknak res csatorna esetn is tlag pl. az els: (N/2)+N bejelentkezsi rst kell vrniuk, mg adhatnak.

A nagy sorszmaknak tlag csak pl. az utols: N/2 rst kell vrniuk. Nagy forgalom (mindenki adna) esetn az overhead kicsi:

az N bites bejelentsi peridus Ndb dK keret kztt oszlik meg:a kihasznltsg: dK/(dK+1) 1, ha dK>>1 (TDM szer)


Basic Bit Map Method

keret keret keret keret

Kis sorszmnak most kszlt el kerete

N/2 N

Kis sorszm most adhat

Nagy sorszm most adhat

Nagy sorszmnak most kszlt el kerete

tlgos-sorballsi-ksleltets = N/2

tlagos-sorballsi-ksleltets = N/2 + N

d/(d + N) = (N*dK)/(N*dK + N) = dK / (dK + 1) 1, ha dK >> 1

A kis sorszmak htrnya belthat:

A nagy forgalom esetn, ha mindenki ad: d = dk*N


Broadcast Recognition with AlternatingPriorities (BRAP)

zenetszrs felismers vltoz prioritssal Mdostott bit-map gy, hogy

a magasabb sorszmak elnyt kompenzljuk, de a kis terhels nagy overhead-je megmarad.

Mkdse: Ha egy lloms adsi szndkot jelent be, akkor a

bejelentkezsi idszak felfggesztdik, s azonnal adhat az lloms.

Amikor az ads befejezdik,a bejelentkezs a kvetkez llomssal folytatdik.

A bejelentkezsi idszak vgn mindig 1 van(adsi szndk bejelents)


BRAP

0 0 0 0 1

4

0 1 2 3

0 1

0

1

0 1

2 3

keret keret keret

1 3

Bejelentkezsiidszak

AdsAdsBejelentkezsiidszak

3

0 0

4

0

Bejelentkezsiidszak

Ads

id

Jellemzi: mint a bit-map, de az llomsok sorszmtl fggetlen, kiegyenltett a kzeghozzfrs. (Egy llomsnak N/2 rst kell tlagban vrnia.)


Vezrjeles (Token) eljrsok

Jellemzik: Az llomsok (logikai) gyrt alkotnak, specilis vezrlkeret (token) jr krbe, hordozva az

adsjogot. Ads

Az az lloms adhat, aki a tokent (vezrjelet) birtokolja Nem kttt a keretmret, de a token-tartsi id (token holding time) igen!

(ha van r id - akr tbb keretet is elkldhet) Az ads vgeztvel tovbbadja a tokent a gyrben a logikai

szomszdjnak. A gyrben csak 1 token van egyszerre csak 1 lloms adhat!


Token Bus (vezrjeles sn)

Az llomsok zenetszrsos snhez kapcsoldnak.

Logikai gyrt formlnak: tudjk, ki kit kvet.


Token Ring (vezrjeles gyr) Fizikai gyr Ha egy lloms tokent kap,

felvgja a gyrt s ad (esetleg tbb keretet), leveszi a sajt kerett miutn az krbert, tovbbadja a tokent ha

nincs tbb adnivalja, vagy ha lejrt a token-tartsi id.

Ha egy llomsnl nincs token, ismtel (a kapott kereteket tovbbadja); figyeli a neki cmzett forgalmat.


A vezrjeles eljrsok jellemzi

Kis forgalom esetn jelents a ksleltets (meg kell vrni a tokent).

llomsszmtl fgg az overhead. Nagy forgalom esetn hasonl a TDM-hez.

A kapacits az llomsszm arnyban oszlik, az llomsok kztt mindenkinek egyformn.


Kzeghozzfrsi eljrsok sszevetseForgalom tkzsses tkzsmentes

Kis kis ksleltets nagyobb ksleltets

Nagyidelis alatti

korltos kihasznltsg

hasonlt a TDM-hez (S 1)

A maxksleltetsre nincs fels korlt van fels korlt

Forgalom Statikus FDM Statikus TDM

Kis, lksszer kis svszlessg nagy vrakozsi id

Nagy, egyenletes j j


Vizsga(ZH)krds lehet Mi a klnbsg az 1-perzisztens CSMA s az 1-perzisztens

CSMA/CD eljrsok kztt? Az els: ha nincs ads. Leadja a keretet, s utna vizsglja az esetleges

tkzst (pl. nyugta). A msodik: a keret adsa kzben rzkeli az tkzst, s akkor azonnal

abbahagyja ekkor az adst. (A terjedsi ksleltets miatt versengses peridus alakulhat ki. )

Soroljon fel tkzsmentes MAC protokollokat! BBMM (alap bit-trkps mdszer); BRAP (zenetszrs felismers vltoz prioritssal); Vezrjeles sn; Vezrjeles gyr.

Milyen verseng (tkzses) MAC protokollokat ismer? Egyszer ALOHA; Rselt ALOHA; CSMA (Csatornafigyel tbbszrs hozzfrs)

1-perisztens; p-perzisztens; non-perzisztens. CSMA/CD (csatornafigyel + tkzsrzkel) CSMA/CA (csatornafigyel + tkzs elkerl (valsgos+virtulis CS))


Gyakorlat

1. feladat ALOHA Egy N llomsbl ll csoport egyetlen 56 Kbps tviteli

sebessg tiszta ALOHA csatornn osztozik Az llomsok 1000 bites kereteiket 100 msec-onknt kldik (az jraadsokat is belertve).

Milyen N rtknl lesz maximlis a csatorna tbocstkpessge?

Adatok: f = 103 bit; v = 56 Kbps; a = 100*10-3 sec.

Ebbl a keretid: T = f/v = 103 / (56*103) = 1/56 [sec];


Gyakorlat 1. feladat megolds:

Egy A keretidre es keretszm az i-edik llomsra (ez egyben az i. lloms csatornaterhelse):

Mivel N egyforma lloms van, a teljes csatornaterhels: Az tbocstkpessg pedig (tiszta ALOHA):

Krds, ez milyen N mellett maximlis? N szerint derivljuk:

Ebbl:

Vagyis N = 2,54. N csak egsz lehet, gy N = 2; vagy N = 3. Ha meg akarjuk tudni, akkor szmtsuk ki az S-eket a lehetsges N-ekre! N=1, S=0,178; N=2, S=0,241; N=3, S=0,244 (Ez a maximum!); N=4, S=0,219.

etido][keret/ker 5610

10100561

3 === aTGi

5610NN == iGG

etido][keret/ker 5646

5610N

56101

5610N

N1

)1N(2)1N(2)1N(2

=

=

= GGS

025646ln

5646

5610N

5646

5610

N

)1N(2)1N(2

=

+

=

ddS

'')'(;ln)'(

gfgfgfaaa xx

+==

394,0N10 =


Gyakorlat

2. feladat Rselt ALOHA Tzezer repljegy foglal lloms egyetlen rselt

ALOHA csatorna hasznlatrt verseng. Egy lloms 18 krst (keretet) ad ki rnknt. Egy rs 125 sec.

(Ez a keretid: [sec/rs] = [sec/keretid]). Mekkora megkzeltleg a csatornaterhels? Adatok:

N = 104; Rselt ALOHA 18 krs/ra = 18 / (60*60) = 1/200 [krs/sec], vagy [keret/sec] Egy rs (keretid) 125 * 10-6 sec.



A szksges tbocstkpessg: Valjban a G-t keressk! Ismerjk a rselt ALOHA tbocstkpessgt: behelyettestve S rtkt:

Ebbl: G 62,5 10-4

Az S=62,5 10-4 teresztkpessghez kt G terhels is tartozhat:

][keret/res 105,62 4== iSNS1

1

=N

NGGS

10

1105,62401

44

= GG

1, ha G


Gyakorlat

3. feladat Rselt ALOHA Egy vgtelen populcij rselt ALOHA rendszer

mrsei azt mutatjk, hogy a rsek 10 %-a ttlen. a) Mekkora a G csatornaterhels?b) Mekkora az S teresztkpessg?c) A csatorna kihasznlatlan, vagy tlterhelt?



Amit tudunk: ha N, akkor S = G * e-G Vegyk szre, hogy valjban

az tbocstkpessg = csatornaterhels * az tjuts valsznsge (p0)formlisan: S = G * p0

Ugyanakkor ezen tjutsi valsznsg (p0) annak valsznsge is, hogy a csatorna ttlen (res, hiszen csak ebben az esetben nem tkzik)

S = G * e-G, S = G * p0 p0 = e-G . Vagyis, ha a rsek 10 %-ban ttlen, akkor 0,1 = e-G; s ebbl a., G = - ln 0,1 = 2,3 b., S = G * p0 = 2,3*0,1 = 0,23 c., G > 1, gy a csatorna tlterhelt

( Smax=0,368 , G = 1 esetn, ha N )

Documents

NetE3