Протоколы канального уровня широковещательных сетей.

Широковещательные сети обладают единым (общим) физическим каналом связи, который совместно используется всеми рабочими станциями сети (например, эфир). Кадры, которые посылает источник, получает все станции сети. Если какая-то рабочая станция определяет, что кадр предназначен ей, она его получает и обрабатывает. Канальные протоколы в данных сетях решают одну из главных задач широковещательных сетей — как определить, кому предоставить канал (какой рабочей станции), если его хотят использовать одновременно несколько рабочих станций. Примечание: если две станции начинают передавать одновременно в эфир возможно наложение сигналов друг на друга и, в дальнейшем, невозможностью их определения. Выход — установить порядок доступа рабочих станций для передачи информации к каналу. Протоколы, которые используется для определения того, кто будет использовать канал первым, относятся к канальному уровню и являются его подуровнем.

Этот подуровень, называется подуровнем MAC (Medium Access Control). Физические канала широковещательных сетей называются каналами множественного доступа или каналами с произвольным доступом. Такие каналы используются в локальных и глобальных сетях, на основе беспроводных технологий связи (как правило). В общем случае, можно выделить 2 метода распределения канала: статический (частотное, временное уплотнение и т.п.). Недостаток, когда в широковещательной сети одновременно работающие пользователи их количество изменяется (непостоянно), распределение канала по статическому методу (заблаговременно) неэффективно — большая часть спектра не используется. Динамический, когда общий канал выделяется той или иной станции непосредственно при ее готовности к передачи. Выделение канала осуществляется на основе алгоритмов коллективного доступа. В основе алгоритмов лежит модель (соглашение):

1. станционная модель, имеется несколько независимых станций, в каждой из которых независимо формируются кадры для передачи. Как только станция сформировала кадр, она пытается его передать по каналу.

2. Единый канал. Если два кадра передаются одновременно разными станциями, они перекрываются и искажаются, такое событие называется конфликтом или коллизией. Искаженные коллизией кадры могут быть определены и переданы повторно.

   1. непрерывное время. Передача кадров может начаться в любой момент времени. Не существует каких-либо синхроимпульсов, которые делили бы время на дискретные интервалы

   2. Дискретное время. Передача осуществляется в определенные моменты времени, называемые началом такта. За такт может быть передано любое количество кадров до наступления коллизии.

3. Контроль доступности канала.

1. выполняется контроль несущей в канале (наличие сигнала). Рабочая станция может определить, свободен или занят канал до его использования. Если канал занят, рабочая станция не будет пытаться передавать по нему кадр, пока он не освободится

2. Отсутствие контроля несущей, рабочая станция не может определить свободна или занята линия до тех пор, пока не попытается ее использовать. Она начинает передачу, по ее результату определяется, была ли она успешной. Рассмотрим примеры широковещательных сетей.