stringtranslate.com

El cargador Envia multiples accesos

El acceso múltiple con detección de portador ( CSMA ) es un protocolo de control de acceso al medio (MAC) en el que un nodo verifica la ausencia de otro tráfico antes de transmitir en un medio de transmisión compartido , como un bus eléctrico o una banda del espectro electromagnético .

Según CSMA, un transmisor utiliza un mecanismo de detección de portadora para determinar si hay otra transmisión en progreso antes de iniciar una transmisión. Es decir, intenta detectar la presencia de una señal portadora de otro nodo antes de intentar transmitir. Si se detecta una portadora, el nodo espera a que finalice la transmisión en curso antes de iniciar su propia transmisión. Al utilizar CSMA, varios nodos pueden, a su vez, enviar y recibir en el mismo medio. Las transmisiones de un nodo generalmente son recibidas por todos los demás nodos conectados al medio.

Las variaciones del CSMA básico incluyen la adición de técnicas para evitar colisiones ( CSMA/CA ), detección de colisiones ( CSMA/CD ) y resolución de colisiones.

Modos de acceso

Las variaciones de CSMA utilizan diferentes algoritmos para determinar cuándo iniciar la transmisión en el medio compartido. Una característica distintiva clave de estos algoritmos es cuán agresivos o persistentes son al iniciar la transmisión. Un algoritmo más agresivo puede iniciar la transmisión más rápidamente y utilizar un mayor porcentaje del ancho de banda disponible del medio. Normalmente, esto se produce a expensas de una mayor probabilidad de colisión con otros transmisores.

1-persistente
1-CSMA persistente es un algoritmo de transmisión agresivo. Cuando el nodo transmisor está listo para transmitir, detecta si el medio de transmisión está inactivo u ocupado. Si está inactivo, transmite inmediatamente. Si está ocupado, detecta el medio de transmisión continuamente hasta que queda inactivo y luego transmite el mensaje (una trama ) incondicionalmente (es decir, con probabilidad = 1). En caso de colisión , el remitente espera un período de tiempo aleatorio e intenta nuevamente el mismo procedimiento. 1-CSMA persistente se utiliza en sistemas CSMA/CD, incluido Ethernet .
No persistente
CSMA no persistente es un algoritmo de transmisión no agresivo. Cuando el nodo transmisor está listo para transmitir datos, detecta si el medio de transmisión está inactivo u ocupado. Si está inactivo, transmite inmediatamente. Si está ocupado, salta directamente al paso final de espera aleatoria de CSMA 1-persistente antes de repetir todo el ciclo lógico nuevamente: no persiste en verificar el canal ocupado tratando de realizar su transmisión, de ahí el nombre. Este enfoque reduce la posibilidad de colisión y da como resultado un rendimiento medio general más alto, pero con la penalización de un retraso inicial más prolongado en comparación con 1 persistente.
P-persistente
Este enfoque se encuentra entre los modos de acceso CSMA 1-persistente y no persistente. [1] Cuando el nodo transmisor está listo para transmitir datos, detecta si el medio de transmisión está inactivo u ocupado. Si está inactivo, transmite inmediatamente. Si está ocupado, detecta el medio de transmisión continuamente hasta que queda inactivo y luego transmite con probabilidad p . Si el nodo no transmite (la probabilidad de este evento es 1-p ), espera un período de tiempo aleatorio antes de volver a intentar el mismo procedimiento, usando la misma probabilidad p . [2] Si el medio de transmisión no está ocupado, transmite nuevamente con la misma probabilidad p . Esta espera probabilística se repite hasta que finalmente se transmite la trama o cuando se descubre que el medio vuelve a estar ocupado (es decir, algún otro nodo ya ha comenzado a transmitir). En el último caso, el nodo repite nuevamente todo el ciclo lógico (que comenzó con la detección del medio de transmisión en estado inactivo u ocupado). CSMA p-persistente se utiliza en sistemas CSMA/CA, incluidos Wi-Fi y otros sistemas de radio por paquetes . Tenga en cuenta que p = 0: el CSMA persistente es diferente del CSMA no persistente. Ambos sólo pueden transmitir al inicio del procedimiento (si el canal está inactivo), pero su comportamiento en un canal ocupado difiere: CSMA no persistente no intenta detectar el canal y reinicia su ciclo lógico, mientras que p = 0 necesariamente se queda atrapado en un bucle infinito de espera (ya que tiene probabilidad cero de transmisión incluso si el canal vuelve a estar inactivo).
O-persistente
A cada nodo se le asigna una orden de transmisión por parte de un nodo supervisor. Cuando el medio de transmisión queda inactivo, los nodos esperan su intervalo de tiempo de acuerdo con el orden de transmisión asignado. El nodo asignado para transmitir primero transmite inmediatamente. El nodo asignado para transmitir el segundo espera un intervalo de tiempo (pero en ese momento el primer nodo ya ha comenzado a transmitir). Los nodos monitorean el medio en busca de transmisiones de otros nodos y actualizan su orden asignado con cada transmisión detectada (es decir, se acercan una posición al frente de la cola). [3] CobraNet , LonWorks y la red de área del controlador utilizan CSMA O-persistente .

Modificaciones de protocolo

Cuando se transmite a través de redes ad hoc vehiculares, las estrategias originales de persistencia 1 y persistencia p a menudo causan el problema de la tormenta de transmisión . [ cita necesaria ] Para mejorar el rendimiento, los ingenieros desarrollaron tres técnicas modificadas: persistencia p ponderada, persistencia 1 ranurada y persistencia p ranurada. [4] [5]

Carrier Sense Acceso múltiple con detección de colisiones
CSMA/CD se utiliza para mejorar el rendimiento de CSMA al finalizar la transmisión tan pronto como se detecta una colisión, acortando así el tiempo necesario antes de que se pueda intentar un reintento. CSMA/CD es utilizado por Ethernet .
Acceso múltiple con detección de operador y prevención de colisiones
En CSMA/CA, la prevención de colisiones se utiliza para mejorar el rendimiento de CSMA. Si se detecta que el medio de transmisión está ocupado antes de la transmisión, entonces la transmisión se aplaza durante un intervalo aleatorio. Este intervalo aleatorio reduce la probabilidad de que dos o más nodos que esperan transmitir comiencen simultáneamente la transmisión al finalizar la transmisión detectada, reduciendo así la incidencia de colisión. CSMA/CA es utilizado por Wi-Fi .
CSMA con resolución de colisiones
CSMA/CR utiliza prioridades en el encabezado de la trama para evitar colisiones. Se utiliza en la Red de Área del Controlador .
Hora virtual CSMA
VTCSMA está diseñado para evitar colisiones generadas por nodos que transmiten señales simultáneamente, utilizado principalmente en sistemas de tiempo real . Utiliza dos relojes para priorizar los mensajes según su fecha límite. [6]

Ver también

Referencias

  1. ^ F. Calí, M. Conti y E. Gregori, "IEEE 802.11 dinámico: diseño, modelado y evaluación del desempeño", IEEE J. Selected Areas Commun., vol. 18, págs. 1774-1786, septiembre de 2000
  2. ^ Kleinrock, L.; Tobagi, F. (diciembre de 1975). "Conmutación de paquetes en canales de radio: Parte I - Modos de acceso múltiple con detección de portadora y sus características de retardo de rendimiento". Transacciones IEEE sobre Comunicaciones . 23 (12): 1400-1416. doi :10.1109/TCOM.1975.1092768. ISSN  0096-2244. S2CID  5879608.
  3. ^ Estados Unidos 5761431, bruto, Kevin Paul; Anderson, Charles William & Lieb, Derek Wearin, "Ordenar temporizador persistente para controlar eventos en múltiples estaciones de procesamiento", publicado el 2 de junio de 1998, asignado a Peak Audio Inc. 
  4. ^ Najafzadeh; Itnín; Karimi. "Un modelo analítico para redes vehiculares densas y dispersas ad hoc". "Avances en Ciencias de la Computación y Tecnología de la Información": Primera Conferencia Internacional sobre Ciencias de la Computación y Tecnología de la Información, CCSIT 2011. p. 211.
  5. ^ Choi et al .: "Esquema de transmisión robusto independientemente de la distribución de vehículos en redes vehiculares ad hoc". Revista EURASIP sobre redes y comunicaciones inalámbricas 2014 2014:133. doi :10.1186/1687-1499-2014-133 [consultado el 2 de septiembre de 2017].
  6. ^ Krishna, CM; Shin, KG (1997). Sistemas en tiempo real . Educación superior McGraw-Hill. pag. 240.ISBN​ 978-0-07-070115-1.
General