Práctico 3 – Control de Acceso al MedioMedio

Protocolos de acceso al medioLos algoritmos utilizados para resolver el problema del reparto del canal poseen dos características principales que las definen:que las definen:

1º) El control del tiempo

2º) La detección de portadora:

Práctico 3 – Control de Acceso al MedioMedio

1º) El control del tiempo para transmitir:

Posibilidad de utilizar tiempo continuo: Supone que un equipo puede trasmitir en cualquierque un equipo puede trasmitir en cualquier momento.Posibilidad de utilizar tiempo ranurado: El tiempo se divide en intervalos discretos y la transmisión de una trama se debe realizar siempre al inicio de esos intervalosinicio de esos intervalos.

Práctico 3 – Control de Acceso al MedioMedio

La detección de portadora:Sin detección de portadora: La estación envía la información sin escuchar el medio y luego comprueba si se ha producido colisión.comprueba si se ha producido colisión.Con detección de portadora: La estación escucha primero el medio para ver si está libre y si es así

itransmite.

Práctico 3 – Control de Acceso al MedioMedio

No controladosLas estaciones transmiten cuando tienen información para enviarpEn condiciones de carga baja, la demora de acceso es mínimaEn carga alta puede haber un overhead considerable debido a colisionesNo aseguran ancho de banda mínimo ni demora de acceso acotada

ALOHA puroALOHA puro

Las estaciones transmiten cuando tengan tramas para enviarHay colisiones (total o parcial) y destrucción de tramasLos usuarios “escuchan” el canal, tras un

t d i h é it t i ióretardo si no hay éxito en transmisión se retransmite después de un tiempo arbitrario

ALOHA puroALOHA puro

Estados de las estaciones1) Escritura en canal2) Esperando) p3) Verificación transmisión

a) si éxito ir 1 )b) sino retransmitir ir 2

AlohaAloha

bloquelisto

No

Si

Transmitir bloque

Si

Esperar tiempo deretransmisiónEsperar tiempo ida

y vuelta

calcular esperaACKSi

No

AlohaAloha

Intervalo de VulnerabilidadColisión

t0 t0+Tt0-T

Intervalo de vulnerabilidad: 2*T

Ejercicio 0 – Slotted AlohaEjercicio 0 Slotted Aloha

• Duplica la capacidad de ALOHA puropuro• Se divide el tiempo en ranuras (discretas)(discretas)• Solo se permite iniciar la transmisión al principio de unatransmisión al principio de una ranura

Ejercicio 0 – Slotted AlohaEjercicio 0 Slotted Aloha

bloquelisto

No

Si

Transmitir bloque

Esperar prox. slot

Esperar tiempo ida y vuelta

Esperar tiempo deretransmisión

redondeado a slot

calcular espera

ACKSi

No

Slotted AlohaSlotted Aloha

ColisiónDiferido

Bloque 4 Bloque 4

Diferido

Diferidos

Bloque 1 Bloque 1

Bloque 2 Bloque 2

t

Bloque 3

t

Bloque 3

Intervalo de vulnerabilidad: T

t0 t0+Tt0-T t0+2*T

:generación de un bloque

Protocolos con detección de portadora (CSMA)Protocolos con detección de portadora (CSMA)

Se pretende mejorar el empleo del canalp j pSe comprueba primero si el canal está ocupado:ocupado:

Se espera que se libere o se transmite

Ejercicio 0 – CSMAEjercicio 0 CSMA

A

SiA

bloquelisto

No

Ccanalocupado

Si

B

Estrategia carriersense C

B

ocupado

No

Transmitir bloque

E iEsperar tiempo ida y vuelta

Esperar tiemporetransmisión

No

ACKSicalcular espera

Ejercicio 0 – CSMAEjercicio 0 CSMA

tt + Tf

t + 2*Tf t + 3*Tf

dpdp

Ejercicio 0 – CSMA/CDEjercicio 0 CSMA/CDCSMA/CD con detección de colisiones

Si di lib l t ió t it i• Si medio libre la estación transmite, sino escucha y espera hasta libre.• Cesa la transmisión en cuanto se detecta• Cesa la transmisión en cuanto se detecta una colisión (señal de alerta)• Tras envío de señal de alerta se espera un ptiempo aleatorio y nuevo intento• Si t es el tiempo para que una señal se propague entre dos estaciones, si en 2*dp no se ha detectado es que no hay colisión

CSMA/CDCSMA/CD

bl NoA

bloquelisto

No

SiEstrategia carrier

A Ccanalocupado

Si

Esperar k tiempos

Estrategia carriersenseB C

B

ocupado

No

Transmitir bloque de transm bloque

Calcular numeroNo

Colisión

Si enviar jamming

para demora (k)

Abortar transmisión

Protocolos Libres de ColisiónProtocolos Libres de Colisión

• Los protocolos anteriores dan pie a conflictos Los protocolos anteriores dan pie a conflictos ya que las estaciones acceden al canal sin ninguna “contención”• Los siguientes protocolos intenta evitar las colisiones mediante un esquema de reservas o turnoso turnos

Protocolos Libres de ColisiónProtocolos Libres de ColisiónBBM (Basic Bit Map Method)

Se di ide el e o en do inte loSe divide el acceso en dos intervalos:Uno de contención que determina el acceso al medioed oUno de transmisión el cual debe respetar el resultado de la contención.La estación j puede anunciar que tiene un marco para enviar introduciendo un bit 1 en la ranura j.

Tramas

1 1 1 1 3 7 1 1 1 5 1 2

0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7

18

Ranuras deContención

Ranuras deTransmisión

Protocolos Libres de ColisiónProtocolos Libres de ColisiónBBM (Basic Bit Map Method)

Después de los N intervalos del período decontención, todas las estaciones saben cuáles quieren transmitir. En este punto transmiten en orden.

Todas las estaciones están de acuerdo en el orden detransmisiones, entonces nunca habrá colisiones.

Después de la última transmisión de una trama, unnuevo período de contención empieza.

19El overhead es solamente un bit por trama.

BBM (Basic Bit Map Method)BBM (Basic Bit Map Method)

N estacionesE = Situación Ideal / Situación RealCarga Baja, (Contienda-Transmisión-Contienda-Transmisión etc )Transmisión, etc.)E= dFrame / ( dFrame + N * dReserva)

Carga Alta, (Contienda – N Transmisiones – Contienda – N Transmisiones, etc.)E = N * dFrame / ( N * dFrame + N * dReserva );

PROTOCOLOS DE CONTENCION LIMITADALIMITADAProtocolo de recorrido de árbol adaptativo

Utiliza un árbol de decisión binaria paraUtiliza un árbol de decisión binaria para determinar las estaciones que desean transmitir.Recorre sucesivamente las ramas del árbol hasta llegar a la estación en caso de colisiones

1

2 3

4 5 6 7

21

A B C D E F G H

Protocolo de recorrido de árbol adaptativoadaptativo

Se organizan las estaciones como hojas de un árbolEn un momento concreto solo compiten por elEn un momento concreto solo compiten por el canal las estaciones de una rama del árbol

1

2 3

4 5 6 7

22

A B C D E F G H

Protocolo de recorrido de árbol adaptativoadaptativo

0

Ejemplo

1 2

3 4 5 6

Slot 0: C *, E *, F *, H * (todos los nodos bajo el nodo 0 puede probar), conflicto

í

A B C* D E* F* G H*

Slot 1: C * (todos los nodos bajo el nodo 1 puede probar), C envía Slot 2: E *, F *, H * (todos los nodos bajo el nodo 2 puede probar), conflicto Slot 3: E *, F * (todos los nodos bajo el nodo 5 puede probar),

23

Slot 3: E , F (todos los nodos bajo el nodo 5 puede probar), conflicto

Protocolo de recorrido de árbol adaptativoadaptativo

0

Ejemplo

1 2

3 4 5 6

Slot 4: E * (todos los nodos bajo E puede probar), E envía í

A B C* D E* F* G H*

Slot 5: F * (todos los nodos en F puede probar), F envía Slot 6: H * (todos los nodos de menores de 6 nodo puede probar), H envía.

24