2. Протокол csma/ca.

Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance или Carrier sensing multiple access with collision avoidance (если как в тексте рекомендации ITU-R M.1450)(CSMA/CA, "множественный доступ с контролем несущей и избежанием коллизий" или "многостанционный доступ с контролем несущей и предотвращением конфликтов" (перевод в русском тексте рекомендации ITU-RM.1450)) — это сетевой протокол, в котором:

-используется схема прослушивания несущей волны

-станция, которая собирается начать передачу, посылает jam signal (сигнал затора)

-после продолжительного ожидания всех станций, которые могут послать jam signal, станция начинает передачу фрейма

-если во время передачи станция обнаруживает jam signal от другой станции, она останавливает передачу на отрезок времени случайной длины и затем повторяет попытку

CSMA/CA — это модификация чистого Carrier Sense Multiple Access (CSMA). В статье, посвящённой этому протоколу, содержится подробное его описание.

CSMA/CA отличается от CSMA/CD тем, что коллизиям подвержены не пакеты данных, а только jam-сигналы. Отсюда и название «Collision Avoidance» — предотвращение коллизий (именно пакетов данных).

Избежание коллизий используется для того, чтобы улучшить производительность CSMA, отдав сеть единственному передающему устройству. Эта функция возлагается на «jamming signal» в CSMA/CA. Улучшение производительности достигается за счёт снижения вероятности коллизий и повторных попыток передачи. Но ожидание jam signal создаёт дополнительные задержки, поэтому другие методики позволяют достичь лучших результатов. Избежание коллизий полезно на практике в тех ситуациях, когда своевременное обнаружение коллизии невозможно — например, при использовании радиопередатчиков.

-Apple’s LocalTalk реализует CSMA/CA в электрических шинах, используя трёхбайтный jam signal.

-802.11 RTS/CTS реализует CSMA/CA, используя короткие сообщения: Request to Send (запрос на отправку) и Clear to Send (готовность к отправке).

Этот метод доступа используется в группе стандартов беспроводной связи 802.11, а также в похожем стандарте беспроводной связи (только разработанным в Европе) HiperLAN\2.

3. Телекомунікаційні мережі з технологією dsss. Визначення, схеми побудови передавального і приймального пристроїв, фізичні процеси. Основні характеристики.

Модель системы беспроводного доступа на основе технологии DSSS представлена на рис.1.

Схема передатчика представлена на рисунке 1, а.

Рассмотрим схему DSSS с модуляцией BPSK (Binary Phase Shift Keying). Сигнал BPSK можно описать следующей формулой . (1)

Здесь

— амплитуда сигнала;

— несущая частота;

— дискретная функция, принимающая значение +1, если соответствующий бит потока данных равен 1, и -1, когда бит данных равен 0.

Чтобы получить сигнал DSSS, необходимо умножить на функцию , которая соответствует псевдослучайной последовательности и принимает значения -1 и +1

(2)

Схема приемника представлена на рис.1, в.

При поступлении сигнала на приемник он еще раз умножается на . Поскольку , в результате умножения будет восстановлен исходный сигнал

. (3)

Рассмотрим другие схемы системы DSSS.

Мы рассмотрели первый способ — модуляция по схеме BPSK потока данных с последующим умножением полученной функции на . Второй способ - умножение на с последующим применением модуляции BPSK.

Реализация второй трактовки приведена на рисунке 2.

Рассмотрим помехоустойчивость системы DSSS.

Как и для схемы FНSS, представление об эффективности DSSS можно получить, проанализировав устойчивость системы связи к подавлению помех. Предположим, что намеренная помеха ставится на центральной частоте системы DSSS. Сигнал помех имеет следующий вид

. (4)

Полученный сигнал можно представить так . (5)

Здесь - переданный сигнал;

- сигнал намеренных помех;

- аддитивный белый шум;

- мощность сигнала помех.

Устройство сужения спектра в приемнике умножает на . Компоненту сигнала, соответствующую намеренным помехам, можно записать в следующем виде .

Таким образом, имеем простое применение модуляции BPSK к несущему тону. Следовательно, мощность несущей , распределена в полосе, ширина которой приблизительно равна . В то же время демодулятор BPSK, следующий за устройством сужения спектра, включает полосовой фильтр с шириной полосы , который согласован с данными BPSK. Значит, большая часть мощности помех отфильтровывается. Хотя строго следует учитывать влияние множества факторов, мощность намеренных помех, которые не были отсеяны полосовым фильтром, можно записать приблизительно . (7)

Таким образом, использование расширенного спектра снизило мощность намеренных помех в раз. Величина, обратная данному коэффициенту, выражает выигрыш в отношении сигнал/шум . (8)

Здесь

- скорость передачи данных кода расширения;

- скорость передачи данных;

- ширина полосы сигнала;

- ширина полосы сигнала расширенного спектра.

Результат подобен полученному ранее для схемы FHSS.

Рисунок 1 - Модель беспроводной системы доступа с расширением спектра методом прямой последовательности. (передатчик,приемник)