MAC

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Multiple Access Protocols

  • Multiple Access Protocols
    • Channelization(Partitioning)
      • TDMA
      • FDMA
      • CDMA
    • Random access
      • ALOHA
      • CSMA
      • CSMA/CD
      • CSMA/CA
    • Controlled-access
      • Reservation
      • Polling
      • Token passing

Random-access

다른 스테이션보다 앞서는 스테이션이 없고, 모든 스테이션이 같다.

ALOHA

라디오에 적합하게 설계되었다.

  • ALOHA
    • Pure ALOHA
    • Slotted ALOHA

Pure ALOHA

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프레임이 충돌하는 시점이 발생한다.

Slotted ALOHA

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CSMA(Carrier Sense Multiple Access)

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지연이 발생한다.

통신하는 선의 길이가 제한적이다.

vulnerable time이 발생한다.

Persistence Methods

  • 1-persistent method
    • 지속적으로 감시
    • 이더넷에서 사용
  • non-persistent method
    • 랜덤하게 감시
    • 감지하고 대기
    • 가장 뛰어난 성능
  • p-persistent method
    • 확률적으로 감시

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CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)

최소/최대 길이가 제한적이다.

충돌 시 고전압을 발생시켜서 알린다.

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  • 에너지 레벨 변화
    • 1-persistent
      • 50%
    • non-persistent
      • up to 90%

CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)

무선에서 사용한다.

  • IFS
    • 스테이션 또는 프레임의 우선순위를 결정
  • RTS(Request to Send)
    • 수신 노드에게 데이터 전송 준비 완료를 알리는 신호
  • CTS(Clear to Send)
    • 수신 노드가 RTS를 받고 데이터 전송을 수락하는 신호
    • 송신 노드에게 전달
  • NAV(Network Allocation Vector)
    • 노드가 다음 프레임을 전송하기 까지 기다려야 하는 시간
    • RTS CTS에 포함되어 있다
  • DIFS(Distributed Interframe Space)
    • 노드가 채널이 사용 가능한지 확인하기 위해 기다려야 하는 시간
  • SIFS(Short Interframe Space)
    • 두 프레임 사이의 최소 대기 시간
    • 특정 프레임을 수신한 후 다음 프레임을 전송하기 전에 기다려야 하는 시간

위와 같은 개념들을 사용하여, 충돌을 방지한다.

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RTS가 성공해야 CTS가 성공한다.

SIFS, DIFS의 간격은 우선순위를 나타낸다.

Controlled-access

Reservation

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데이터를 보내기 전에 노드는 먼저 슬롯을 예약한다.

각 간격에서 예약 프레임은 해당 간격에서 전송된 데이터 프레임보다 우선시 된다.

충돌 없음

Polling

HDLC에서 사용

중앙 제어 장치에 의존적, 이 장치에 문제가 생기면 전체 네트워크가 중단된다.

충돌 없음

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Token passing

네트워크 상의 노드들은 논리적인 Ring을 형성한다.

Token을 돌리면서 통신을 한다.

Token이 손실되면, 네트워크가 중단될 수 있다.

충돌 없음

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Channelization

여러 노드가 동시에 채널을 공유할 수 있다.

FDMA(Frequency Division Multiple Access)

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전체 주파수 대역을 노드 별로 나눠서 사용한다.

간단, 각 노드가 독립적으로 통신 가능

주파수 대역을 효율적으로 사용하기가 어렵다

TDMA(Time Division Multiple Access)

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각 노드에게 시간 슬롯을 할당한다.

할당받은 시간 슬롯만큼만 통신이 가능하다.

주파수 대역을 효율적으로 사용할 수 있다.

동기화가 필요하다.

CDMA(Code Division Multiple Access)

각 노드에게 고유한 코드를 할당한다.

이 코드를 사용하여 모든 노드가 동시에 같은 주파수 대역을 공유할 수 있다.

주파수 대역을 효율적으로 사용할 수 있다.

복잡한 동기화가 필요

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