데이터 통신 - 무선랜: Random-access protocols

Media access Control

 

* Multiple-access: 다중 접근

-> 여럿이 참여 가능

1. Random-access: 랜덤 접근

-> 경쟁 기반

 

1-1. ALOHA 

• 무선 LAN
  
  
• 송신자:
  1. station에서 frame을 보낼 준비가 되면 frame을 전송한다.
  2. 프레임을 보내고 일정 시간 수신 대기
  3. 응답(ACK)를 받으면 전송 성공, 못 받으면 랜덤시간 후 프레임 재전송
  4. 몇번의 재전송을 해도 응답메시지가 오지 않는다면 포기.
• 수신자:
  1. 프레임이 정상이고, 주소가 수신자와 일치하면 ACK를 보낸다
  2. 그렇지 않으면, 해당 프레임을 무시하고 아무 작업도 수행하지 않는다.
  
  
• 여러 station에서 동시에 보내 frame이 서로 겹치면 충돌 발생
  -> frame 손상
• 전송 성공률 18프로 정도

T(B): 다시 보내기 위해 랜덤시간만큼 기다리는 시간

 

 

1-2. slotted ALOHA

• ALOHA를 향상한 버전
• 시간을 동일한 간격의 slot들로 나누고 프레임 전송을 slot의 경계 부분에서만 가능하도록 했다.
• 그 결과 37프로의 전송 성공률을 보였다.

 

 

1-3. CSMA(Carrier Sense Multiple Acess)

• station은 listen (carrier sense)
  -> 보내기 전에 받는 이가 idle(available) 한지 확인한다.
• station은 받는 이가 idle 해야만 보낼 수 있다.
  -> 충돌이 드물어진다.
• CSMA의 원칙
  : sense before transmit or listen before talk

* carrier sense를 얼마나 자주, 어떻게 할 것인가에 따라 3가지 방법이 있다.

1. 1-persistent : 계속 busy인지 idle인지 확인 후 idle 하면 전송
-> 문제점: 보내려는 노드가 여러 개라면 무조건 충돌이 발생

 

2. Nonpersistent : busy 하면 잠시 기다렸다가 다시 확인(랜덤시간만큼 기다림)
-> 노드가 여러 개여도 충돌 현상 줄어듦.

 

3. p-persistent :

1) idle 한지 계속 sensing 

2) 정해 놓은 디폴트값보다 높은 확률이 뜰 때 전송(p의 확률로 전송)

3) 디폴트값보다 낮은 확률이 떴다면 time slot만큼 대기 

 

 

 

1.4  CSMA/CD (Carrier sense multiple access with collision detection)

 

csma는 충돌했을 때의 대처방식은 다루지 않는다.

csma/cd는 충돌이후의 절차까지도 다루고 있다.

-> 충돌이 생기면 재전송한다.

 

1. 메시지를 보냄

2. persistence method를 이용해서 보냄

3. 충돌이 되면 jamming signal을 보냄, 충돌이 안되면 성공

3-1. 랜덤시간*Tfr=Tb 기다림 -> 재전송-> Tfr만큼 기다림 (jamming signal안 오면 성공한 것)

* 전송 횟수가 limit보다 작아야 재전송 가능

-> 같아지면 Abort(보류)함

* 충돌 발생하면 에너지가 높아져서 그걸 토대로 충돌이 발생했음을 알 수 있다.