第三章 介质访问控制

3.5 介质访问控制 MAC

基础概念

相关提炼内容见 data-link-layer。

信道划分介质访问控制

• 频分多路复用 FDM：用于模拟信号
• 时分多路复用 TDM：用于数字信号
• 波分多路复用 WDM：光的频分多路复用
• 码分多路复用 CDM：
  • 码分多址 Code Division Multiple Access

随机访问介质访问控制

• ALOHA 协议 见 aloha。
  • 纯 ALOHA 协议
  • 时隙 ALOHA 协议（时隙 Slot）
• CSMA，CSMA Carrier Sense Multiple Access 载波侦听多路访问
  • 1-坚持 CSMA
  • 非坚持 CSMA
  • P-坚持 CSMA
  • CSMA/CD 协议 见 csma-cd。
    • 指数退避算法
      • 确定基本退避时间，一般取两倍的总线端到端传播时延 2τ（即争用期）
      • 重传次数 k 不超过 10，k = min[重传次数, 10]
      • 从离散合集中[0, 1, …, 2^k-1]中随机去一个数 r，重传所需要退避的时间就是 2rτ
      • 当重传达 16 次仍不能成功时，抛弃此帧并向上层报告
    • 采用 CSMA/CD 协议的以太网只能实现半双工通信
    • 最小帧长 = 总线传播时延 _ 数据传输速率 _ 2
    • 例如：以太网规定 51.2μs 为争用期的长度，对于 10Mb/s 的以太网，在争用期内可发送 64B
    • 应用：有线连接的局域网
  • CSMA/CA 协议 见 csma-ca。
    • 802.11 标准 帧间间隔 IFS
      • 短 IFSSIFS：ACK 确认帧、CTS 帧、分片后的数据帧，以及所有回答 AP 探询的帧
      • 点协调 IFSPIFS
      • 分布式协调 IFSDIFS
    • 隐蔽站：
      • RTS 帧 Read to Send
      • CTS 帧 Clear to Send
    • 应用：无线连接的局域网
  • CSMA/CD 和 CSMA/CA 主要区别 知识点
    • 传输介质
      • CSMA/CD 总线型以太网
      • CSMA/CA 无线局域网 802.11a/b/g/n 等
    • 检测方式
      • CSMA/CD 通过电缆中的电压变化来检测
      • CSMA/CA 能量检测、载波检测、能量载波混合检测

轮询访问介质访问控制

• 令牌传递协议