csma-cd的课堂教学设计

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1、第26卷第4期电气电子教学学报VOl.26NO.42OO4年8月JOURNALOFEEEAug.2OO4基于CSMA/CD的教学实验的设计与实现刘晓明宋铁成沈连丰(东南大学移动通信国家重点实验室江苏南京21OO96)摘要;设计并实现了一种适用于教学的基于CSMA/CD机制的实验重点给出了CSMA/CD机制的原理以及与此相关的信道共享技术~早期冲突~晚期冲突~以太网捕获等G实验界面知识点丰富有助于学生掌握上述知识要点在教学实践中获得了很好的效果G关键词;媒体接入控制层;载波监听多址接入冲突检测;早期冲突;晚期冲突;以太网捕获中图分类号;TN911G;G642

2、.423文献标识码;A文章编号;1OO8-O686(2OO4)O4-OO28-O5DesignandRealizationofTeachingExperimentBasedonCSMA/CDLIUXiao-mingSONGTie-chengSHENLian-feng(NCtl0nClM0[ll6C0??tnlCCtl0nR6s6C7CLC[07Ct07}S0tt6Cstunlu67slt}NCnjlng21OO96ClnC)Abstract;AteachingeXperimentbasedOnCSMA/CDisdesignedandrealizedinth

3、ispaper.TheprincipleOfCSMA/CDalgOrithmandtherelatedsharedmediumaccessmethOdearlycOllisiOnlatercOllisiOnandEthernetcaptureprOblemareemphasized.ThegraphicuserinterfaceOftheeXperimentWhichcOntributestOthecOmprehensiOnandmasteryOfCSMA/CDalgOrithmeXhibitsabundantknOWledgepOints.Theteac

4、hingpracticehasgainedagOOdeffect.Keywords;MAC;CSMA/CD;earlycOllisiOn;latercOllisiOn;Ethernetcapture1)确定性方法;所有节点按照一个预先安排好1接入方法的顺序使用共享信道如TDMA~TOkenRing等;当一个网络上的所有节点共享同一个信道时就2)非确定性方法;各节点随机的使用共享信道需要一种机制来保证本网络上所有节点间能够实现如ALOA~CSMA~CSMA/CD~CSMA/CA等G有效和可靠的通信G以太网就是典型的共享信道网本实验按时间先后顺序介绍上述各种非

5、确定性络如图1所示G一般来说接入方法有以下两种;接入方法的基本算法及其特点我们着重给出原有方法的不足以及新方法对这些不足的改进G2CSMA/CD原理CSMA/CD协议的基本原理如图2所示G图1典型的共享信道网络构成收稿日期;2OO3-11-26;修回日期;2OO4-O1-O3本文得到2OO3年东南大学教学改革研究项目通信原理课程建设支持作者简介;刘晓明(1981-)男江苏省邳州人硕士研究生主要研究方向为无线多媒体通信;宋铁成(1967-)男江苏省张家港人教授主要从事通信领域的科研和教学工作;沈连丰(1952-)男江苏省邳州人教授博士生导师长期从事通信领域的

6、科研和教学工作G第26卷第4期刘晓明等;基于CSMA/CD的教学实验的设计与实现292.3随机数选择重传机制如果所有的节点在检测到冲突后立刻尝试重传那么必然会造成另外一次冲突O因此必须有一个机制来保证同时重传的可能性极低O以太网使用随机数选择重传(back-Off)机制即每个节点在尝试重传之前选择一个随机数(用R表示)并等待R5.2psO在忙碌的网络上一次重传仍然可能会与另外的重传或由另一个节点送出的新数据发生冲突因图2CSMA/CD协议原理图此协议计算重传的次数(用表示)同一帧最多2.1载波监听多址接入(CSMA)重传5次在尝试了这个数目之后发射端放弃传

7、当一个节点有数据发送时它首先监听信道看输而且丢弃该帧并记录一个错误O在实际情况下看是否有载波正在信道上传输O只有当没有监听到一个没有超负荷运转的网络不应该这样丢弃数据载波即信道空闲时它才发送数据O不需要发送数帧O对于每次重传发送端构造一组数;O2据的节点都在监听是否有其它的计算机发信息给I}其中I为2的K次幂减(K的计算见图2)它即处于接收状态O这里发数据前首先检测信道任意数R从这个数组中选出O这就减小了冲突发生的可能性;发送节点检测到信最初十次重传时R可选的最大值随着冲突次道为空后经过9.6ps再发送数据包从而使得网络数的增加而增大但当冲突次数再增加时这

8、个最大中所有节点都转到收的状态O值将不再增加O其原因是;需要重传的