计算机网络chapter3

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1、第三章介质访问子层MAC子层的基本功能是：如何确定网上哪一台计算机占有介质（信道）进行发送，或者说，如何分配介质的问题。介质分配的方法可分为两大类：一、静态分配，例如频分多路复用（FDM）、异步分时复用（ATDM）和同步分时复用（STDM）等。二、动态分配，又分为：1.集中式，例如询问式和100VG_AnyLAN的请求优先级，等等。2.分布式，例如以太网、IEEE802.3的CSMA/CD协议，令牌协议以及通信中的码分多址（CDMA）协议等。1第一节信道的静态分配所谓介质的静态分配是指介质分配给谁

2、是预先确定好的，与介质实际发送情况无关。介质的静态分配又可分为以下几种：一．频分多路复用（FDM）这种方法用于模拟信道的分配二．同步分时复用（STDM）例如一个E1信道可以传送30路话音和相应的信令。但每一种信号都分配在确定的时隙上传送，所以称为同步分时复用。三．异步分时复用（ATDM），将多个异步信号放在同一个信道上传送，到达目的后再分开。为了解决不同异步信号在同一个信道传送的问题，在复用前必须进行缓存。四、波分多路复用WDM（WavelenghDivisionMultiplexing）采用光波

3、折射原理，使用衍射光栅或梭柱。通道两端的波长差Δλ在10~100纳米范围内称为WDM，在1~10纳米范围内称为密集波分复用DWDM。当前见到的报导，一根光纤可以传送256×40Gbps=10.24Tbps.的信号。2Poisson分布（泊松分布）稳定而与过去独立的事件在间隔t内发生k次的概率是:第二节动态分配的数学基础是单位时间内发生的平均次数。3证明：取，在内，发生一次事件的概率发生多次事件的概率不发生事件的概率一、先求P0（t）4两边取极限：即：初始条件P0（0）=1解得：即：5即：两边取极限

4、：二、再求Pk（T）6初始条件：Pk（0）=0从开始递推：解：7在时间间隔t内，事件平均发生次数：，即单位时间内发生事件的平均次数8例：假设电话呼叫按每小时平均30次的Poisson过程进行变化，试问在5分钟间隔内不呼叫和有3次呼叫的概率各为多少？解：910二．和的Poisson分布有两离散随机变量k1,k2，则k=k1+k2分布是11对可数多个离散变量k1,k2,......kn和的分布仍为Poisson分布即网上多计算机发送帧的数量也服从泊松分布。12第三节信道的动态分配基本假设（5个）1．站

5、模型假设n站，每站发数据服从泊松分布2．单信道3．冲突假设4．站的发送时间4a．时间连续性假设4b．时间分槽假设4c．其他时间假设5．载波监听假设5a．发送前监听5b．发送前后均监听5c．发送前后均不监听133-3-1ALOHA系统一．纯ALOHA采用的假设：1，2，3，4a，5c前提条件：各帧长度相同帧时tf：发送一个标准长度的帧所需时间产生率（负载）G：每帧时发送的平均帧数G=αtf14吞吐率S：每帧时网络成功发送的平均帧数我们有0<=S<=1G>=S现在求吞吐率SS=GP成P成为成功发送帧的

6、概率tt0-tft0t0+tf冲突危险区↓发送一帧15若要取得最大吞吐率，对上式求导，令1617二．分槽ALOHA采用的假设：1，2，3，4b，5c通常时槽=帧时，但不一定。tf0-tft0t0+tf冲突危险区发送一帧↓183-3-2载波监听多路访问CSMA类协议一、1-坚持（1-persistent）CSMA协议每站发送前监听信道：若忙，则不发送；等待直到信道闲再发送。其吞吐率和负载的关系如图3.4所示。二、不坚持（Nonpersistent）CSMA协议每站发送前监听信道：若忙，则等待一个随机

7、时间再监听；若空则发送。其吞吐率和负载关系如图3.4所示。这种协议比上一协议容易避免冲突，因而吞吐率较高，但延迟较大。三、p-坚持（p-persistent）CSMA协议每站发送前监听信道：若忙，则下一个时槽再监听；若空，则以概率p发送，而以概率1-p推到下一时槽再监听。19四．CSMA/CD每站发送前像1-坚持CSMA那样监听信道：若忙，则不发送；等待直到信道闲再发送。而且发送后还要监听信道，若监听到冲突则停止发送。重试；若监听到无冲突则成功。发送后要监听多少时间？2ττ是网上最远两站间信号的传

8、送时间，包括设备延迟时间和介质传播时间之和。20第三章习题1、纯ALOHA信道容量为1Mpbs.每帧1000位，平均每秒有1000帧要发送（含始发帧和重发帧）求吞吐率。2、1万个站竟争使用一个分槽ALOHHA信道，各站每小时平均发出18个帧。时槽长度为125微秒，总的产生率（负载）为多少?3、总线网下有8个站，采用基本位图法，当8个站均要发送或仅有一站要发送时，试画出其总线工作示意图。设竟争时槽8×51微秒，数据帧长1ms，其效率和平均迟延为多少?4、设平均每帧时有10帧和0.1帧