пр1_190

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«ЛЭТИ» ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА (ЛЕНИНА)

Кафедра ИС

ОТЧЕТ

по лабораторной работе №1 по дисциплине «ИКСиС»

Тема: Множественный доступ: алгоритмы, временные диаграммы Вариант №190

Студент гр.

Преподаватель Колбанев М.О.

Санкт-Петербург 2023

1. Простая Aloha

Количество рабочих станций: 6.

Описание метода:

Информация передается кадрами определенной структуры в моменты возникновения. Кадр считается переданным успешно, если за время передачи не возникло коллизий с другими кадрами. Если это условие нарушается, то происходит коллизия.

Факт доставки/недоставки кадра выявляется следующими способами:

1. Все рабочие станции сети «слышат» передаваемую информацию через территориальный ретранслятор, в том числе и передающая станция, которая проверяет правильность информации и считает, что адресат также принял ее правильно.

2. Получатель отправляет ответный кадр (положительную квитанцию). Оба этих способа не дают полной гарантии правильного сеанса связи. Если не произошло подтверждение передачи, то есть кадр не доставлен, то через некоторое случайное время производится повторная передача кадра, таким образом, в канале всегда присутствует поток повторных сообщений кроме исходного потока и квитанций.

Простая Aloha – метод без контроля несущей.

Для всех случайных методов доступа без контроля несущей характерно:

- Многостанционный доступ. Среда доступна любой станции.

- Отсутствие контроля состояния среды. Станции не проверяют состояние канала (свободен или занят), а передают информацию в любые случайные моменты времени.

- Отсутствие проверки конфликта.

Блок-схема:

Временная диаграмма:

2.1. Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и непрерывной передачей (СВД с РОС НП).

Количество рабочих станций: 7.

Описание метода:

Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и непрерывной передачей (СВД с РОС НП) — это концепция или технология, которая применяется в области информационных систем и сетей для организации передачи данных с учетом синхронизации, временных задержек и обратной связи для обеспечения надежности и эффективности связи. Основные компоненты и принципы СВД с РОС НП:

Синхронно-временной доступ (СВД): это означает, что передача данных осуществляется с учетом строго определенных временных интервалов и синхронизации. Это позволяет избежать конфликтов и коллизий при передаче данных между устройствами.

Решающая обратная связь: этот аспект означает, что отправитель данных получает обратную связь от получателя о состоянии доставки данных. Это позволяет отправителю корректировать процесс передачи в реальном времени, чтобы обеспечить надежность и качество связи.

Непрерывная передача данных: это предполагает, что данные передаются непрерывно и без значительных перерывов. Это важно для передачи потоковых данных, таких как аудио, видео или данные в реальном времени.

Примером применения этой концепции может служить передача данных в сетях связи, таких как мобильные сети или сети передачи видео в реальном времени. В мобильных сетях, например, важно, чтобы данные передавались с определенной скоростью и с учетом временных ограничений, чтобы обеспечить качество голосовой связи или передачу данных.

Для каждой машины отводится определенный промежуток времени для передачи данных. Если данная машина не успела передать данные за этот интервал времени, то она останавливается и ждет следующего интервала. Так же если у машины нет кадров в буфере для передачи, то она дает сигнал следующей машине, разрешающий ей передавать данные.

Блок-схема:

Временная диаграмма:

2.2. Метод множественного доступа с контролем несущей и избеганием коллизий (CSMA/CA).

Количество рабочих станций: 6.

Описание метода:

Принцип работы CSMA/CA основан на следующих шагах:

1. Станция проверяет, свободен ли канал связи в общей среде.

2. Если канал связи занят, станция не может передавать кадры.

3. Когда канал становится свободным, станция ждет одну межкадровую задержку и генерирует случайное число, зависящее от количества попыток передачи кадра.

4. Затем станция ждет "слотов", проверяя свободность канала после каждого "слота".

5. Если канал стал занят, процесс начинается заново; если канал остался свободным, станция отправляет кадр и ожидает подтверждение от приемника.

6. Если подтверждение поступила, это означает, что кадр дошел до пункта назначения, и процесс завершается.

7. Если подтверждение не поступило, станция повторно отправляет кадр, и так до тех пор, пока количество попыток не превысит заданный порог.

Блок-схема:

Временная диаграмма:

Вывод:

В результате выполнения практической работы по теме множественного доступа, были изучены и описаны три метода: простая Aloha, CSMA/CA и СВД с РОС НП.

Множественный доступ - это способ организации передачи данных в сетях с несколькими устройствами, где каждое устройство имеет доступ к общему каналу связи. Он используется для обеспечения эффективного использования ресурсов канала и предотвращения коллизий при одновременной передаче данных несколькими устройствами.

Метод CSMA/CA, который был изучен в данной работе, обладает рядом преимуществ, таких как высокая эффективность использования канала связи и возможность работы без централизованного контроля доступа.

Однако он также имеет некоторые ограничения, такие как возможность задержек из-за случайной выборки задержки передачи и возможность коллизий при одновременной передаче нескольких станций.

Метод чистой Aloha, который также был изучен в данной работе, имеет преимущество в простоте реализации и независимости от централизованного контроля доступа. Однако он также имеет некоторые ограничения, такие как низкая эффективность использования канала связи из-за возможности коллизий при одновременной передаче нескольких станций.

Синхронно-временной доступ с решающей обратной связью и непрерывной передачей (СВД с РОС НП) является более сложным методом, который позволяет увеличить эффективность использования канала связи за счет синхронизации передачи данных между устройствами. Он также обеспечивает возможность обнаружения коллизий и повторной передачи данных в случае их возникновения. Однако этот метод требует более сложной организации и контроля доступа к каналу связи.

Выбор метода множественного доступа зависит от конкретных требований и характеристик сети. Каждый из рассмотренных методов имеет свои преимущества и ограничения, и выбор оптимального метода должен основываться на анализе конкретной ситуации.

Использование множественного доступа позволяет эффективно организовать передачу данных в сетях с несколькими устройствами, обеспечивая равноправный доступ к каналу связи. Это особенно важно в беспроводных сетях, где доступ к каналу может быть ограничен из-за ограниченной пропускной способности или наличия помех.

Множественный доступ позволяет увеличить эффективность использования канала и обеспечить более надежную передачу данных.