固定分配多址接入协议
CSMACD协议性能分析方法的研究本科论文
本科毕业论文题目：CSMA/CD协议性能分析方法的研究摘要现今，关于CSMA/CD协议的论文大部分都只给出性能分析的结果而未给出分析的方法及过程，关于CSMA/CD协议性能分析方面的论文寥寥可数。
在早期版本中各种总线结构中,CSMA/CD网（bus topology Ethernet）和双绞线以太网(twisted-pair Ethernet)使用比较多，而现代以太网是基于交换机和全双工连接建立，不会有碰撞，因此没有必要使用CSMA/CD。
这也是导致很少有人去研究CSMA/CD协议的原因。
CSMA/CD原理比较简单，技术上易实现，网络中各工作站处于平等地位，不需集中控制，不提供优先级控制。
在许多的要求价格低廉，快速组网，布线简单，接入终端少的情况下使用CSMA/CD协议是非常好的选择。
这时CSMA/CD协议性能分析就显得尤为重要。
关键词：CSMA/CD；性能分析；以太网；局域网AbstractNowadays, the performance on the CSMA / CD protocol only was given analysis results without the method and process, in the paper most of the performance analysis. And the paper , on CSMA / CD protocol performance analysis, difficult to be found. In earlier versions of the structure of the bus ,CSMA / CD network (bus topology Ethernet) and twisted-pair Ethernet (twisted-pair Ethernet) were used more widely. But, the modern Ethernet based on Switch and full duplex connection and established, no collision .So it is no need to use CSMA / CD in modern Ethernet. This also is an important reason for the few people to study the CSMA / CD protocol .CSMA/CD protocol is relatively simple , technically easy to achieve and the network status of each workstation is equal, without centralizing control and providing priority control. In many of cases that require low prices, fast networking, cabling simple ,a few access terminal. using the CSMA / CD protocol is a very good choice. At this time CSMA / CD protocol performance analysis is particularly important.Keywords: CSMA/CD; performance analysis; Ethernet; LAN目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 CSMA/CD协议的发展历史 (1)1.2 CSMA/CD的三种算法 (1)1.3 CSMA/CD协议的研究内容 (2)第二章多址技术分类、特点、应用范围 (3)2.1 多址协议 (3)2.2 多址协议的分类 (3)2.2.1固定多址接入协议 (3)2.2.2随机多址接入协议 (4)2.3多址协议的特点及应用范围 (5)2.3.1固定多址协议 (5)2.3.2随机多址接入协议 (7)第三章CSMA/CD的工作过程和研究方法 (8)3.1前人研究CSMA/CD协议主要采用的方法 (8)3.2 CSMA/CD协议的工作原理 (9)3.2.1两种流行的CSMA／CD协议数据发送过程 (9)3.2.2 CSMA／CD协议数据的接收过程 (11)3.3 CSMA/CD模型建立及分析 (12)第四章CSMA/CD的性能分析 (14)4.1CSMA/CD协议的性能分析 (14)4.1.1 CSMA/CD碰撞发生的原因分析 (14)4.1.2 模型假设 (16)4.1.3 CSMA/CD协议的性能的数学分析 (18)4.1.4有限用户的信道利用率分析 (20)4.2CSMA/CD性能的MATLAB分析 (21)4.2.1 帧长与吞吐量关系的MATLAB分析 (21)4.2.2 三种CSMA/CD协议性能的比较分析 (22)4.2.3传输速率对CSMA/CD协议性能的影响 (23)4.3CSMA/CD性能评价 (23)结论 (25)参考文献 (26)谢辞 (27)第一章绪论1.1 CSMA/CD协议的发展历史1968年美国夏威夷大学为了解决夏威夷群岛之间的通信问题开始一项研究计划取名aloha，随后开发了ALOHA协议。
计算机网络第三章2
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FDMA 的优点：相互之间不会产生干扰 用户较少且数量大致固定，每个用户的业务量都较大时（如在
电话交换网中） 缺点：频道资源的浪费
用户数较多且数量经常变化，业务量具有突发性
存在问题： • 实际用户数少于已经划分的频道数时，造成频道资源的浪费； • 当网络中的频道已经分配完毕，即使已经被分配到频道的用户
东华大学计算机科学与技术学院
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纯ALOHA和时隙ALOHA的性能比较
东华大学计算机科学与技术学院
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三、多路访问协议
ALOHA 载波检测多路访问协议 无冲突的协议 有限竞争协议 无线LAN协议
东华大学计算机科学与技术学院
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ALOHA协议
东华大学计算机科学与技术学院
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载波检测多路访问协议CSMA（Carrier Sense
CSMA/CD的状态周期：由传输周期、竞争周期和空闲周期交织而成。
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CSMA/CD的要点
如果两个站点在时刻t0发送数据，它们需要多长时间才 能意识到已经发生冲突了？－－即一个站点在开始传送 数据之后多长时间，才可以认为它已经“抓住”电缆了？
站点从开始传送至检测到冲突，所需的最长时间等于信号在相 距最远的两个站之间的来回传输时间（2τ）。
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t=0 A
1 km
t A 检测到发生碰撞
碰撞
t = 2
B 检测到发生碰撞
B B 发送数据
t= t=
单程端到端
传播时延记为
t=0 A
1 km
t A 检测到发生碰撞
碰撞
t = 2
移动计算技术-无线网络MAC协议原理-2014
无线网络MAC协议原理
无线MAC协议的分类
分配策略 应用
面向语音、面向数据和面向综合语音与数据 固定分配、随机竞争和按需分配
拓扑结构
有中心 无中心分布控制
无线网络MAC协议原理
固定分配（Fixed Assignment）
• 将一条信道分割成若干相互独立的子信道，每个 信道分配给一个或多个用户使用 • 频分多址（FDMA）、时分多址(TDMA)、码分多 址(CDMA)和空分多址(SDMA) • 面向信道，可以提供可靠的服务，信道利用率高 • 比较适用于实时性要求高或连续的流业务（语音 业务、视频业务等）以及通信量稳定的网络 • 用户不发送信息时，分配给他的信道浪费
无线网络MAC协议原理
MAC层协议的功能
定义以一定的顺序和有效的方式分配节点访问 媒体（信道）的规则
有两种极端的协调协议
完全自由（Free for All）式
•
只要有新数据立即传送，要解决碰撞重传问题
完全排序（Perfectly Scheduled）式 • 各个用户按照某种规则使用预定的区间在信道上 传输 • 确定传输顺序、时间长短、分配策略和方式
• 一次成功握手标志两站点之间的通信连接成功
无线网络MAC协议原理
依赖位置的载波侦听
隐藏终端 （Hidden Terminal） 暴露终端 (Exposed Terminal)
无线网络MAC协议原理
隐藏终端
无线网络MA议原理
低功耗
电池 发射功率大影响频率复用
无线网络MAC协议原理
研究带内控制信息的CA协议时，一般假 设信道没有衰落，不存在捕获效应，分 组错误仅是由碰撞引起的 数据分组和控制分组在同一信道内传送
各种多址方式
第六章各种多址方式多址接入和广播使用公共的媒质连接多个通信设备，不象交换是在各媒质之间交换转发。
通过公共的媒质实现一对多广播、多对一的多址接入。
节点只有一个公共收、发设备和相应的缓存器。
多址方式：时分多址、频分多址、码分多址信号工作总是要占一定时间、频带和功率的。
多址信道的划分从时间、频率、功率三个轴上进行。
时分多址：组成一定的时间结构，形成帧帧是由时隙组成的，每个用户分配一个时隙。
1 2一般一个用户时隙由以下几部分组成：导引：针对非连续信号，用于建立接收同步，尽可能缩短同步时间。
突发字：巴克码，标志信息的开始，自相关性极好。
帧头：维持通信，传输勤务、信令。
信息：用户信息。
校验：如CRC校验，用于碰撞检测。
保护：频分：构成一定的频谱结构。
划分频带，每用户一个频道，频道之间要有保护间隔。
由于存在带外辐射：产生邻道干扰对带外辐射有一定要求，在一倍频程处，信号能量应衰减10〜20dB。
经过非线性设备会增加带外辐射，出现交调干扰，产生串话现象FDMA t解决方法：采用恒定包络信号。
码分：所有信号都在共同的频带和时隙上发射，按不同的码型调制接收信号的格式：Ka j t - jb i t -，i cos w o ti 二a j t - .i ：码型信号b j t —切：信息cos W ot：* :载波希望格式之间的相互干扰越少越好，即a j t - .j a j t - .j dt =0就可保证相互间干扰为0要找到这样的码型，即对任意的，任意的旋转方向即正交的多对码是不太容易的，这是一种理想的状况。
解决方法1使尸j，即整个系统是同步的，在广播型的网络中可以实现，但是对于不同源的多址接入则不能做到。
解决方法2：使上述的互相关值尽可能地小，不一定非为0。
假设信息带宽为r b，公用信道带宽为 5。
定一个量，n二上，如果互相关值接近丄就可以使相互干扰降到丄，这样的系统称为r b n n“准正交系统”。
码分系统中近远干扰韭常严重，即距离接收站远近不同的发射站之间的干扰。
第6章多址接入技术
第6章多址接入技术
2. 多址接入与信道
(2) 数字移动通信的信道 由于频分多址技术发展较早也最为成熟，因此早期的蜂窝
f1'
f
' 2
f
' k
f1
f2
fk
…
…
f g
反向信道
保护频带
f g
前向信道
图6-3 FDMA系统频谱分隔示意图
第6章多址接入技术
1. FDMA系统原理
保证频道之间不重叠（例如频道间隔25kHz）是实现频分 双工通信的基本要求。
FDMA系统基于频率划分信道。每个用户在一对频道(f-f‘) 中通信。若有其他信号的成分落入一个用户接收机的频道带 内时，将造成对有用信号的干扰。就蜂窝小区内的基站与移 动台系统而言，主要干扰有互调干扰和邻道干扰。在频率复 用的蜂窝系统中，还要考虑同频干扰。
第6章多址接入技术
1. 多址接入方式
多址接入方式的数学基础是信号的正交分割原理，原理上 与固定通信中的信号多路复用相似，但有所不同。多路复用 的目的是区分多个通路，通常在基带和中频上实现，而多址 划分是区分不同的用户地址，往往需要利用射频频段辐射的 电磁波来寻找动态的用户地址，同时为了实现多址信号之间 互不干扰，不同用户无线电信号之间必须满足正交特性。信 号的正交性是通过信号正交参量来实现的。当正交参量仅考 虑时间、频率和码型时，无线电信号写成
第6章 多址接入技术
第6章多址接入技术
内容介绍
6.1 多址接入技术的基本原理 6.2 FDMA方式 6.3 TDMA方式 6.4 CDMA方式 6.5 SDMA方式 6.6 OFDM多址方式 6.7 随机多址方式 6.8 FDMA、TDMA与CDMA系统容量的比较
通信网络基础-(李建东-盛敏-)课后习题答案
1.1答：通信网络由子网和终端构成〔物理传输链路和链路的会聚点〕，常用的通信网络有A TM 网络，X.25分组数据网络，PSTN ，ISDN ，移动通信网等。
1.2答：通信链路包括接入链路和网络链路。
接入链路有：〔1〕Modem 链路，利用PSTN 线路，在用户和网络侧分别添加Modem 设备来实现数据传输，速率为300b/s和56kb/s ；〔2〕xDSL 链路，通过数字技术，对PSTN 端局到用户终端之间的用户线路进展改造而成的数字用户线DSL ，x 表示不同的传输方案；〔3〕ISDN ，利用PSTN 实现数据传输，提供两个根本信道：B 信道〔64kb/s 〕，D 信道〔16kb/s 或64kb/s 〕；〔4〕数字蜂窝移动通信链路，十几kb/s ～2Mb/s ；〔5〕以太网，双绞线峰值速率10Mb/s,100Mb/s 。
网络链路有：〔1〕X.25提供48kb/s ，56kb/s 或64kb/s 的传输速率，采用分组交换，以虚电路形式向用户提供传输链路；〔2〕帧中继，吞吐量大，速率为64kb/s ，2.048Mb/s ；〔3〕SDH 〔同步数字系列〕，具有标准化的构造等级STM-N ；〔4〕光波分复用WDM ，在一根光纤中能同时传输多个波长的光信号。
1.3答：分组交换网中，将消息分成许多较短的，格式化的分组进展传输和交换，每一个分组由假设干比特组成一个比特串，每个分组都包括一个附加的分组头，分组头指明该分组的目的节点及其它网络控制信息。
每个网络节点采用存储转发的方式来实现分组的交换。
1.4答：虚电路是分组传输中两种根本的选择路由的方式之一。
在一个会话过程开场时，确定一条源节点到目的节点的逻辑通路，在实际分组传输时才占用物理链路，无分组传输时不占用物理链路，此时物理链路可用于其它用户分组的传输。
会话过程中的所有分组都沿此逻辑通道进展。
而传统 交换网PSTN 中物理链路始终存在，无论有无数据传输。
信息化网络架构与技术
信息化网络架构与技术信息网络作为未来推动各行各业数字化、移动化、网络化、智能化发展的普适性基础设施，将以极强的渗透性和带动性，极大地加快全球社会的转型与创新发展。
针对信息网络，本文首先介绍了其概念、发展历程以及发展趋势，然后对网络架构、传输技术、链路预算、网络技术、管理控制技术、空间节点技术、信关站技术以及工程保障等方面的内容进行了深入的介绍。
关键词：信息化；网络架构；技术As a universal infrastructure that promotes the digital, mobile, networked and intelligent development of all walks of life in the future, the information network will greatly accelerate the transformation and innovative development of the global society with strong penetration and driving force. For information network, this book first introduces its concept, development history and development trend, and then discusses network architecture, transmission technology, link budget, network technology, management and control technology, space node technology, gateway station technology, and engineering support. The content is described in depth.Key words: informatization; network architecture; technology一、前言天地一体化信息网络贯穿海洋远边疆、太空高边疆、网络新边疆。
海上移动网络TDMA和CSMA协议性能仿真评估研究
上，是所有报文在无线信道上发送和接收的直接控
解决了突发性、间歇性的数据业务用户竞争信道的
制者，它的性能好坏直接关系着信道的利用效率和
问题，不同的多址协议适用于不同的网络应用环
整个网络的性能。MAC 协议的作用主要是完成网
境［4］。总体而言，无线多址接入协议分为固定资源
朱
博等：海上移动网络 TDMA 和 CSMA 协议性能仿真评估研究
展，多址接入技术领域也在日新月异的革新，基于
ALOHA、CSMA 以及 TDMA 的扩展协议如同雨后春
100G 及以上，内存容量 2G 及以上。支持鼠标、键
盘操作，安装有网络适配器（有线\无线）。
笋般诞生。
2.1
TDMA 协议
TDMA 系列协议又称为时分多址技术，就是把
out of CSMA and TDMA protocols in this paper. Firstly，the basic principles of CSMA and TDMA protocols are analyzed，then the
common design of simulation is described. Finally，the performance of the two protocols in typical scenarios and their effects on rout⁃
cess）为代表［5~7］。随着时间、社会、经济的蓬勃发
收稿日期：2019 年 12 月 11 日，修回日期：2020 年 01 月 27 日
作者简介：朱博，男，助理工程师，研究方向：海上移动通信。王玉珏，女，硕士，高级工程师，研究方向：海上移动通