【计算机网络入门】初学计算机网络（八）

目录

1. S-W协议的信道利用率

 2. GBN、SR协议的信道利用率

3.术语补充 

3.1 滑动窗口协议

3.2 ARQ协议、连续ARQ协议

4.  信道划分介质访问控制

4.1 时分复用（TDM）

4.2 统计时分复用（STDM）

4.3 频分复用（FDM）

4.4 波分复用

4.5 码分复用（CDM）

5. 随机访问截止控制

6. CSMA CD协议

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1. S-W协议的信道利用率

数据帧的传播时延 / 数据帧的传播时延 + 2*单向传播时延 + 确认帧传输时延

 2. GBN、SR协议的信道利用率

这两个发送窗口均可以连续发送数据帧，所以他们的信道利用率类似。

信道利用率 = n个数据帧的传输时延 + 2*单向传播时延 + 确认帧传输时延。

3.术语补充 

3.1 滑动窗口协议

3.2 ARQ协议、连续ARQ协议

4.  信道划分介质访问控制

        当总线型的信道的其中一个节点发送数据，那么其他节点都会接受到这个信号，如果此时另外一个节点想要发送信号，那么一定会发生信号冲突；同理无线通信的WIFI 5G也是如此。那么我们有没有可能去控制各个节点对传输介质的访问，减少冲突，甚至避免冲突。

4.1 时分复用（TDM）

        将时间分为等长的TDM帧，相当于就是轮流发消息，每个TDM帧又分为等长的m个时隙，将m个时隙分配给m对用户（节点）使用。

缺点：

        ①每个节点最多只能分配到信道总带宽的m分之一。

        ②如果某个节点暂时不发送数据，会导致被分配的时隙闲置，导致信道利用率低。

4.2 统计时分复用（STDM）

        针对时分复用的缺点做出相应的调整，例如在前面三帧BC不需要传输任何数据，A需要传输大量数据，在这种情况下A节点可以获得信道的所有资源，信道利用率就更高。

4.3 频分复用（FDM）

可以同时传输数据，但是频率不能一样，信号之间不会互相干扰，信号和信号之间会有一段“隔离带”，减少干扰。

4.4 波分复用

本质上就是光的频分复用，按照光的波长进行复用和分离，和波的频分复用基本一致。

4.5 码分复用（CDM）

        码分复用技术允许信号相互干扰，相互叠加。接受方有办法将来自各节点的信号值分离出来。每个节点使用不同的码片序列（n维向量），每个节点之间两两相互正交。每个向量取反之后能够表示0和1，

若AB同时向C发送数据，叠加的数据如何拆分？我们需要分别使用AB对叠加数据进行规格化内积。

        再举一个更复杂的例子，下图可以求出A站点发出的数据，三组复合数据分别对A进行规格化内积；B、C同理。

5. 随机访问介质控制

5.1 ALOHA协议

纯ALOHA：数据一旦准备好就可以发送，一旦数据同时发送那么数据就会产生冲突，需要随机等待一段时间，再进行重传。

时隙ALOHA： 

 

5.2 CSMA协议

1-坚持CSMA：监听到一旦信道空闲，准备好的数据直接发送，信道利用率高，但是冲突概率也高。

非坚持CSMA:监听到信道不空闲的时候，放弃监听信道，随机推迟一定时间再监听，防止冲突；信道刚恢复空闲的时候，不会立刻利用信道，信道会闲置。

p坚持CSMA：监听到信道空闲有p的概率立即发送数据，1-p的概率随机等待再监听，是上面二者的综合。

6. CSMA CD协议（重点，以太网有线网络）

CSMA含有监听的意思，CD是collection detection冲突检测。第10次随机数就不会扩大，第16次放弃重传报告给网络层。总结：先听后发，边听边发，冲突停发，随机重发。

6.1 争用期、最短帧长

 最坏情况下，要经历两倍的单向传播时延，才能确认冲突。过了争用期之后，如果没有产生冲突，那么说明无冲突。

 

如果要发送的数据不够最短振，可以填充之后继续发送。

         

7. CSMA CA协议（无线局域网WIFI） 

CA是collision avoidance冲突避免。无线通信为什么不能使用CSMA CD协议。

CSMA CA协议使用RTS控制帧请求传输数据，目的站接受到RTS控制帧之后会广播发送一个CTS控制帧，广而告之，所以隐藏站就不会进行通信。