Điều khiển đầu vào mức trung bình (MEDIUM ACCESS CONTROL)

BÁO CÁO ĐỀ TÀI ĐỀ TÀI: ĐIỀU KHIỂN ĐẦU VÀO MỨC TRUNG BÌNH (MEDIUM ACCESS CONTROL) GVHD : TS. Lê Anh Ngọc Lớp : Nhóm 12 D13QTANM MỤC LỤC CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN ĐẦU VÀO MỨC TRUNG BÌNH 1. Động lực cho MAC chuyên biệt Câu hỏi chính liên quan đến MAC trong mạng không dây là liệu có thể sử dụng các sơ đồ MAC được xây dựng từ các mạng có dây hay không, ví dụ, CSMA CD như được sử dụng trong thông số ban đầu của mạng IEEE 802.3 (còn gọi là Ethernet). Vì vậy, chúng ta hãy xem xét nhà cung cấp cảm nhận nhiều truy cập với phát hiện va chạm, (CSMA CD) hoạt động như sau. Người gửi cảm nhận phương tiện (cáp hoặc cáp đồng trục) để xem nó có miễn phí không. Nếu phương tiện bận, người gửi sẽ đợi cho đến khi rảnh. Nếu phương tiện là miễn phí, người gửi bắt đầu truyền dữ liệu và tiếp tục lắng nghe vào phương tiện. Nếu người gửi phát hiện va chạm trong khi gửi, nó sẽ dừng ngay lập tức và gửi tín hiệu gây nhiễu. Tại sao sơ đồ này thất bại trong các mạng không dây? CSMA CD không thực sự quan tâm đến các va chạm tại người gửi, mà là ở những người nhận. Các tín hiệu phải đến máy thu mà không va chạm. Nhưng người gửi là người phát hiện va chạm. Đây không phải là vấn đề khi sử dụng dây, vì cường độ tín hiệu giống nhau ít nhiều có thể được giả định trên toàn bộ dây nếu độ dài của dây vẫn nằm trong một số giới hạn thường được chuẩn hóa. Nếu một vụ va chạm xảy ra ở đâu đó trong dây, mọi người sẽ chú ý đến nó. Không thành vấn đề nếu người gửi lắng nghe trung bình để phát hiện va chạm tại vị trí của chính nó trong khi thực tế đang chờ để phát hiện va chạm có thể xảy ra tại máy thu. Tình hình là khác nhau trong các mạng không dây. Cường độ của tín hiệu giảm tỷ lệ với bình phương khoảng cách đến người gửi. Chướng ngại vật làm giảm tín hiệu hơn nữa. Người gửi bây giờ có thể áp dụng ý nghĩa của nhà mạng và phát hiện một phương tiện nhàn rỗi. Người gửi bắt đầu gửi nhưng một vụ va chạm xảy ra tại người nhận do người gửi thứ hai. Điều tương tự có thể xảy ra với việc phát hiện va chạm. Các người gửi phát hiện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

BÁO CÁO ĐỀ TÀI

ĐỀ TÀI:

ĐIỀU KHIỂN ĐẦU VÀO MỨC TRUNG BÌNH

(MEDIUM ACCESS CONTROL)

MỤC LỤC

CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN ĐẦU VÀO MỨC TRUNG BÌNH

1 Động lực cho MAC chuyên biệt

Câu hỏi chính liên quan đến MAC trong mạng không dây là liệu cóthể sử dụng các sơ đồ MAC được xây dựng từ các mạng có dây haykhông, ví dụ, CSMA / CD như được sử dụng trong thông số ban đầu củamạng IEEE 802.3 (còn gọi là Ethernet)

Vì vậy, chúng ta hãy xem xét nhà cung cấp cảm nhận nhiều truycập với phát hiện va chạm, (CSMA / CD) hoạt động như sau Người gửicảm nhận phương tiện (cáp hoặc cáp đồng trục) để xem nó có miễn phíkhông Nếu phương tiện bận, người gửi sẽ đợi cho đến khi rảnh Nếuphương tiện là miễn phí, người gửi bắt đầu truyền dữ liệu và tiếp tục lắngnghe vào phương tiện Nếu người gửi phát hiện va chạm trong khi gửi, nó

sẽ dừng ngay lập tức và gửi tín hiệu gây nhiễu

Tại sao sơ đồ này thất bại trong các mạng không dây? CSMA / CDkhông thực sự quan tâm đến các va chạm tại người gửi, mà là ở nhữngngười nhận Các tín hiệu phải đến máy thu mà không va chạm Nhưngngười gửi là người phát hiện va chạm Đây không phải là vấn đề khi sửdụng dây, vì cường độ tín hiệu giống nhau ít nhiều có thể được giả địnhtrên toàn bộ dây nếu độ dài của dây vẫn nằm trong một số giới hạnthường được chuẩn hóa Nếu một vụ va chạm xảy ra ở đâu đó trong dây,mọi người sẽ chú ý đến nó Không thành vấn đề nếu người gửi lắng nghetrung bình để phát hiện va chạm tại vị trí của chính nó trong khi thực tếđang chờ để phát hiện va chạm có thể xảy ra tại máy thu Tình hình làkhác nhau trong các mạng không dây Cường độ của tín hiệu giảm tỷ lệvới bình phương khoảng cách đến người gửi Chướng ngại vật làm giảmtín hiệu hơn nữa Người gửi bây giờ có thể áp dụng ý nghĩa của nhà mạng

và phát hiện một phương tiện nhàn rỗi Người gửi bắt đầu gửi - nhưngmột vụ va chạm xảy ra tại người nhận do người gửi thứ hai Điều tương

tự có thể xảy ra với việc phát hiện va chạm Các người gửi phát hiện

không có xung đột và giả định rằng dữ liệu đã được truyền đi không cólỗi, nhưng một vụ va chạm thực sự có thể đã phá hủy dữ liệu tại máy thu.Phát hiện va chạm rất khó khăn trong các tình huống không dây vì côngsuất truyền trong khu vực của ăng ten phát cao hơn một vài cường độ sovới công suất thu.

Vì vậy, lược đồ MAC rất phổ biến này từ mạng có dây đã thất bạitrong một kịch bản không dây Các phần sau đây cho thấy một số nhiềukịch bản hơn trong đó các sơ đồ được biết đến từ các mạng cố định thấtbại

1.1 Thiết bị đầu cuối ẩn và tiếp xúc

Xem xét kịch bản với ba điện thoại di động như trong Hình 3.1.Phạm vi truyền của A đạt B, nhưng không phải C (phạm vi phát hiện cũngkhông đạt C) Phạm vi truyền của C đến B, nhưng không phải A Cuốicùng, phạm vi truyền của B đến A và C, tức là, A không thể phát hiện ra

C và ngược lại

A bắt đầu gửi đến B, C không nhận được truyền này C cũng muốngửi một cái gì đó cho B và cảm nhận phương tiện Phương tiện dườngnhư là miễn phí, cảm giác vận chuyển thất bại C cũng bắt đầu gửi gây ra

va chạm tại B Nhưng A không thể phát hiện sự va chạm này tại B và tiếptục truyền A được ẩn cho C và ngược lại

Trong khi các thiết bị đầu cuối ẩn có thể gây ra va chạm, hiệu ứng tiếptheo chỉ gây ra sự chậm trễ không cần thiết Bây giờ xem xét tình huống

B gửi một cái gì đó cho A và C muốn truyền dữ liệu đến một số điện thoại

di động khác ngoài phạm vi giao thoa của A và B C cảm nhận được sóngmang và phát hiện ra rằng sóng mang đang bận (tín hiệu Bơi) C hoãn lạiquá trình truyền của nó cho đến khi phát hiện ra môi trường không hoạtđộng trở lại Nhưng vì A nằm ngoài phạm vi giao thoa của C, nên việcchờ đợi là không cần thiết Gây ra va chạm ’tại B không quan trọng vì vachạm quá yếu để lan truyền đến A Trong tình huống này, C tiếp xúc với

Hình 1: Thi ết bị đầu cuối ẩn và tiếp xúc

1.2 Thiết bị đầu cuối gần và xa

Hãy xem xét tình huống như trong Hình 2 Cả A và B đều gửi vớicùng một công suất truyền Khi cường độ tín hiệu giảm tỷ lệ thuận vớibình phương khoảng cách, tín hiệu Bạn nhấn chìm tín hiệu A Lam Kếtquả là, C không thể nhận được truyền A

Bây giờ, hãy nghĩ về C như là một trọng tài cho việc gửi quyền (vídụ: C hoạt động như một trạm cơ sở điều phối truy cập phương tiệntruyền thông) Trong trường hợp này, thiết bị đầu cuối B đã nhấn chìmthiết bị đầu cuối A trên lớp vật lý Đổi lại, C sẽ không có cơ hội áp dụng

sơ đồ công bằng vì nó chỉ nghe thấy B

Hiệu ứng gần / xa là một vấn đề nghiêm trọng của mạng không dâykhi sử dụng CDM Tất cả các tín hiệu phải đến máy thu với cường độnhiều hơn hoặc ít hơn Mặt khác một người đứng gần ai đó luôn có thểnói to hơn một người ở xa Cũng nếu những người gửi được phân táchbằng mã, thì người gần nhất sẽ đơn giản nhấn chìm những người khác.Kiểm soát quyền lực chính xác là cần thiết để nhận tất cả người gửi cócùng sức mạnh tại một người nhận Ví dụ, hệ thống UMTS điều chỉnh

công suất 1.500 lần mỗi giây.

Hình 2: Thi ết bị đầu cuối gần và xa

2 SDMA

Truy cập nhiều bộ phận không gian (SDMA) được sử dụng để phân

bổ một không gian riêng biệt cho người dùng trong các mạng không dây.Một ứng dụng điển hình liên quan đến việc gán một trạm gốc tối ưu chongười dùng điện thoại di động Điện thoại di động có thể nhận được một

số trạm cơ sở với chất lượng khác nhau Một thuật toán MAC hiện có thểquyết định trạm gốc nào là tốt nhất, có tính đến tần số (FDM), khe thờigian (TDM) hoặc mã (CDM) vẫn có sẵn (tùy thuộc vào công nghệ).Thông thường, SDMA không bao giờ được sử dụng một cách cô lập màluôn kết hợp với một hoặc nhiều sơ đồ khác Cơ sở cho thuật toán SDMAđược hình thành bởi các tế bào và ăng ten phân vùng tạo thành cơ sở hạtầng thực hiện ghép kênh phân chia không gian (SDM) Một ứng dụngmới của SDMA xuất hiện cùng với các mảng ăng ten tạo chùm Đơnngười dùng được phân tách trong không gian bằng các chùm riêng lẻ.Điều này có thể cải thiện công suất tổng thể của một ô (ví dụ: được đobằng bit / s / m2 hoặc cuộc gọi thoại / m2) rất nhiều

3 FDMA

Đa truy nhập phân chia tần số (FDMA) bao gồm tất cả các thuậttoán phân bổ tần số cho các kênh truyền theo sơ đồ ghép kênh phân chiatần số (FDM) Phân bổ có thể được cố định (như đối với các đài phátthanh hoặc quy hoạch và quy định chung về các trường hợp thườngxuyên) hoặc động (nghĩa là, theo nhu cầu).

Các kênh có thể được gán cho cùng một tần số mọi lúc, tức là,FDMA thuần túy hoặc thay đổi tần số theo một mẫu nhất định, tức là,FDMA kết hợp với TDMA Ví dụ sau là cách làm phổ biến đối với nhiều

hệ thống không dây để tránh nhiễu băng hẹp ở các tần số nhất định, đượcgọi là tần số nhảy lò cò Người gửi và người nhận phải đồng ý về mộtmẫu nhảy, nếu không, người nhận không thể điều chỉnh đúng tần số Cácmẫu nhảy thường được cố định, ít nhất là trong một thời gian dài hơn.Việc không thể tự ý nhảy trong không gian tần số (nghĩa là, máy thu phải

có khả năng điều chỉnh tần số phù hợp) là một trong những khác biệtchính giữa các sơ đồ FDM và các sơ đồ TDM

Hơn nữa, FDM thường được sử dụng để truy cập đồng thời vàophương tiện bởi trạm gốc và trạm di động trong các mạng di động Ở đây,hai đối tác thường thiết lập một kênh song công, tức là một kênh chophép truyền đồng thời theo cả hai hướng Hai hướng, trạm di động đếntrạm gốc và ngược lại hiện được phân tách bằng các tần số khác nhau Sơ

đồ này sau đó được gọi là song công phân chia tần số (FDD) Một lầnnữa, cả hai đối tác phải biết trước tần số; họ không thể chỉ nghe vàophương tiện Hai tần số còn được gọi là đường lên, tức là, từ trạm di độngđến trạm gốc hoặc từ điều khiển mặt đất đến vệ tinh và như đường xuống,tức là từ trạm gốc đến trạm di động hoặc từ vệ tinh đến điều khiển mặtđất

Hình 3: Gh é p kênh phân chia t ần số cho nhiều truy cập và song công

Ví dụ như FDM và FDD, Hình 3 cho thấy tình huống trong mạngđiện thoại di động dựa trên tiêu chuẩn GSM cho 900 MHz Đề án phân bổtần số cơ bản cho GSM là cố định và quy định của chính quyền quốc gia.(Một số biến thể nhất định tồn tại liên quan đến tần số được đề cập trong

ví dụ.) Tất cả các đường lên sử dụng băng tần trong khoảng 890,2 đến

915 MHz, tất cả các đường xuống sử dụng 935,2 đến 960 MHz TheoFDMA, trạm gốc, được hiển thị ở phía bên phải, phân bổ một tần số nhấtđịnh cho đường lên và xuống để thiết lập kênh song công với điện thoại

di động Đường lên và đường xuống có mối quan hệ cố định Nếu tần sốđường lên là fu = 890 MHz + n · 0,2 MHz, tần số đường xuống là fd = fu+ 45 MHz, tức là, fd = 935 MHz + n · 0,2 MHz cho một kênh n nhấtđịnh Trạm cơ sở chọn kênh Mỗi kênh (đường lên và đường xuống) cóbăng thông 200 kHz Điều này minh họa việc sử dụng FDM cho nhiềutruy cập (124 kênh trên mỗi hướng có sẵn ở 900 MHz) và song công theo

sơ đồ được xác định trước Các sơ đồ FDM tương tự cho FDD được triểnkhai trong AMPS, IS-54, IS-95, IS-136, PACS và UMTS (chế độ FDD)

4 TDMA

So với FDMA, đa truy cập phân chia thời gian (TDMA) cung cấp

sơ đồ linh hoạt hơn nhiều, bao gồm tất cả các công nghệ phân bổ các khethời gian nhất định để liên lạc, tức là, kiểm soát TDM Bây giờ điều chỉnhtheo một tần số nhất định là không cần thiết, tức là, máy thu có thể giữnguyên tần số trong toàn bộ thời gian Chỉ sử dụng một tần số, do đó, cácmáy thu và máy phát rất đơn giản, nhiều thuật toán khác nhau tồn tại đểkiểm soát truy cập trung bình Như đã đã đề cập, nghe các tần số khácnhau cùng một lúc là khá khó khăn, nhưng nghe nhiều kênh cách nhautrong cùng một tần số thì đơn giản Hầu như tất cả các sơ đồ MAC chomạng có dây hoạt động theo nguyên tắc này, ví dụ: Ethernet, Token Ring,ATM, v.v (Halsall, 1996), (Stallings, 1997).

Bây giờ phải đồng bộ hóa giữa người gửi và người nhận trongmiền thời gian Một lần nữa, điều này có thể được thực hiện bằng cách sửdụng một mẫu cố định tương tự như các kỹ thuật FDMA, tức là, phân bổmột khe thời gian nhất định cho một kênh hoặc bằng cách sử dụng động

đề án phân bổ Các lược đồ phân bổ động yêu cầu một nhận dạng cho mỗilần truyền vì đây là trường hợp đối với các lược đồ MAC có dây điểnhình (ví dụ: địa chỉ người gửi) hoặc việc truyền phải được thông báotrước Địa chỉ MAC thường được sử dụng làm nhận dạng Điều này chophép một người nhận trong một phương tiện phát sóng nhận ra nếu đóthực sự là người nhận tin nhắn dự định Các lược đồ cố định không cầnnhận dạng, nhưng không linh hoạt khi xem xét các yêu cầu băng thôngkhác nhau Các phần sau đây trình bày một số ví dụ cho các sơ đồ cố định

và động như được sử dụng cho truyền dẫn không dây Thông thường, các

sơ đồ đó có thể được kết hợp với FDMA để đạt được độ linh hoạt và khảnăng truyền tải lớn hơn

4.1 Cố định TDM

Thuật toán đơn giản nhất để sử dụng TDM là phân bổ các khe thờigian cho các kênh theo một mẫu cố định Điều này dẫn đến một băngthông cố định và là giải pháp điển hình cho các hệ thống điện thoại khôngdây MAC khá đơn giản, vì yếu tố quan trọng duy nhất là truy cập vàokhe thời gian dành riêng vào đúng thời điểm Nếu đồng bộ hóa này là yêntâm, mỗi trạm di động đều biết đến lượt của mình và sẽ không có nhiễu

Các mẫu truy cập cố định (ít nhất là cố định trong một khoảng thờigian) hoàn toàn phù hợp với các kết nối có băng thông cố định Hơn nữa,các mẫu này đảm bảo một độ trễ cố định - người ta có thể truyền Cáclược đồ TDMA với các mẫu truy cập cố định được sử dụng cho nhiều hệthống điện thoại di động kỹ thuật số như IS-54, IS-136, GSM, DECT,PHS và PACS

Các mẫu TDM cố định này được sử dụng như thế nào để thực hiệnnhiều truy cập và kênh song công giữa trạm gốc và trạm di động Việc chỉđịnh các vị trí khác nhau cho đường lên và đường xuống bằng cách sửdụng cùng tần số được gọi là song công phân chia thời gian (TDD) Trạm

cơ sở sử dụng một trong số 12 vị trí cho đường xuống, trong khi trạm diđộng sử dụng một trong số 12 vị trí khác nhau cho đường lên Đường lên

và đường xuống được tách ra theo thời gian Mỗi kết nối được phân bổcập nhật mới và downlink riêng cặp của nó Trong ví dụ dưới đây, làtrường hợp tiêu chuẩn cho hệ thống điện thoại không dây DECT, mẫuđược lặp lại cứ sau 10 ms, tức là, mỗi khe cắm có thời lượng là 417 lượt

Mặc dù các mẫu truy cập cố định, như được hiển thị cho DECT,hoàn toàn thích hợp cho các kết nối có tốc độ dữ liệu không đổi (ví dụ:truyền giọng nói cổ điển với song công 32 hoặc 64 kbit / s), chúng rấtkhông hiệu quả đối với dữ liệu bùng nổ hoặc kết nối không đối xứng Nếu

dữ liệu tạm thời được gửi từ trạm gốc đến trạm di động thường hoặcngược lại Nó quá tĩnh, quá không linh hoạt cho dữ liệu giao tiếp Trong

trường hợp này, các sơ đồ TDMA không kết nối, theo nhu cầu có thểđược sử dụng, như các phần sau đây cho thấy.

Hình 4: Ghép kênh phân chia th ời gian cho nhiều truy cập và song công

4.2 Aloha cổ điển

Như đã đề cập ở trên, TDMA bao gồm tất cả các cơ chế kiểm soáttruy cập phương tiện theo TDM Nhưng điều gì xảy ra nếu TDM được ápdụng mà không kiểm soát truy cập? Đây chính xác là những gì mà sơ đồAloha cổ điển thực hiện, một sơ đồ được phát minh tại Đại học Hawaii vàđược sử dụng trong ALOHANET để kết nối không dây của một số trạm.Aloha không phối hợp truy cập trung bình cũng như không giải quyếttranh chấp trên lớp MAC Thay vào đó, mỗi trạm có thể truy cập phươngtiện bất cứ lúc nào Đây là một sơ đồ truy cập ngẫu nhiên, không có trọngtài kiểm soát truy cập và không có sự phối hợp giữa các trạm Nếu haihoặc nhiều trạm truy cập phương tiện cùng một lúc, sẽ xảy ra xung đột và

dữ liệu truyền đi bị phá hủy Giải quyết vấn đề này được để lại cho cáclớp cao hơn (ví dụ: truyền lại dữ liệu)

Aloha đơn giản hoạt động tốt cho tải nhẹ và không yêu cầu bất kỳ

cơ chế truy cập phức tạp nào

Hình 5: Aloha c ổ điển nhiều truy cập

Hình 6: Aloha rãnh nhi ều truy cập

4.3 Aloha có rãnh

Sự tinh chỉnh đầu tiên của sơ đồ Aloha cổ điển được cung cấp bằngcách giới thiệu các khe thời gian (Aloha có rãnh) Trong trường hợp này,tất cả người gửi phải được đồng bộ hóa, việc truyền chỉ có thể bắt đầu ởđầu khe thời gian Tuy nhiên, truy cập không được phối hợp Theo giảđịnh đã nêu ở trên, việc giới thiệu các vị trí làm tăng thông lượng từ 18%lên 36%, tức là, độ dốc tăng gấp đôi thông lượng

Như chúng ta sẽ thấy trong các phần sau, cả hai nguyên tắc Aloha

cơ bản xảy ra trong nhiều hệ thống thực hiện truy cập phân tán vàophương tiện Các hệ thống Aloha hoạt động hoàn hảo dưới tải trọng nhẹ(như hầu hết các sơ đồ thực hiện), nhưng chúng không thể đưa ra bất kỳđảm bảo truyền cứng nào, chẳng hạn như độ trễ tối đa trước khi truy cậpthông lượng trung bình hoặc tối thiểu Ở đây người ta cần các cơ chế bổsung, ví dụ: kết hợp các sơ đồ cố định và các sơ đồ Aloha Tuy nhiên,ngay cả các hệ thống thông tin di động mới như UMTS cũng phải dựa

vào Aloha có rãnh để truy cập trung bình trong một số trường hợp nhấtđịnh (truy cập ngẫu nhiên để thiết lập kết nối ban đầu).

4.4 Carrier mang nhiều ý nghĩa truy cập

Một cải tiến đối với Aloha cơ bản là cảm nhận chất mang trước khitruy cập phương tiện Đây là những gì nhà cung cấp cảm nhận được cácchương trình đa truy cập (CSMA) thường làm (Kleinrock, 1975, Halsall,1996) Cảm biến sóng mang và truy cập phương tiện chỉ khi sóng mangkhông hoạt động làm giảm khả năng xảy ra va chạm Nhưng như đã được

đề cập trong phần giới thiệu, các thiết bị đầu cuối ẩn không thể được pháthiện, vì vậy, nếu một thiết bị đầu cuối ẩn truyền cùng lúc với người gửikhác, có thể xảy ra xung đột tại máy thu Sơ đồ cơ bản này vẫn được sửdụng trong hầu hết các mạng LAN không dây

Một số phiên bản của CSMA tồn tại Trong CSMA không liên tục,các trạm cảm nhận được sóng mang và bắt đầu gửi ngay lập tức nếuphương tiện không hoạt động Nếu phương tiện đang bận, trạm sẽ tạmdừng một khoảng thời gian ngẫu nhiên trước khi cảm nhận lại phươngtiện và lặp lại mẫu này Trong các hệ thống CSMA p-kiên trì, các nútcũng cảm nhận được phương tiện, nhưng chỉ truyền với xác suất là p, vớitrạm chuyển đến vị trí tiếp theo với xác suất 1-p Trong các hệ thốngCSMA 1 liên tục, tất cả các trạm muốn truyền truy cập phương tiện cùngmột lúc, ngay khi nó không hoạt động Điều này sẽ gây ra nhiều va chạmnếu nhiều trạm muốn gửi và chặn lẫn nhau Để tạo sự công bằng cho cáctrạm chờ trong thời gian dài hơn, các thuật toán dự phòng có thể đượcgiới thiệu, rất nhạy cảm với thời gian chờ vì điều này được thực hiện choEthernet tiêu chuẩn (Halsall, 1996)

CSMA với tránh va chạm (CSMA / CA) là một trong nhữngphương án truy cập được sử dụng trong các mạng LAN không dây theotiêu chuẩn IEEE 802.11 Ở đây cảm biến tàu sân bay được kết hợp với sơ

đồ lùi trong trường hợp phương tiện bận rộn để đạt được sự công bằng

giữa các trạm cạnh tranh Một kế hoạch rất phức tạp khác là năng suấtloại bỏ - nhiều truy cập không ưu tiên (EY-NMPA) được sử dụng trongđặc tả HIPERLAN 1 Một số giai đoạn cảm nhận phương tiện và truy cậpphương tiện để giải quyết tranh chấp được xen kẽ trước khi một ngườichiến thắng Cuối cùng có thể truy cập phương tiện để truyền dữ liệu Cácchương trình ưu tiên có thể được đưa vào để đảm bảo ưu tiên của cáctrạm nhất định với dữ liệu quan trọng hơn.

4.5 Nhu cầu được gán nhiều truy cập

Một cải tiến chung của hệ thống truy cập Aloha cũng có thể đạtđược bằng các cơ chế bảo lưu và kết hợp với một số mẫu TDM (cố định).Các chương trình này thường có thời gian bảo lưu theo sau là thời giantruyền Trong thời gian đặt trước, các trạm có thể dự trữ các vị trí trongtương lai trong thời gian truyền Trong khi, tùy thuộc vào sơ đồ, các vachạm có thể xảy ra trong thời gian bảo lưu, thời gian truyền có thể đượctruy cập mà không bị va chạm Ngoài ra, thời gian truyền có thể đượcchia thành các khoảng thời gian có và không có va chạm

DAMA có hai chế độ, trong giai đoạn tranh chấp theo sơ đồ Aloha

có rãnh, tất cả các trạm có thể cố gắng dự trữ các vị trí trong tương lai Ví

dụ, các trạm khác nhau trên trái đất cố gắng dự trữ thời gian truy cập đểtruyền qua vệ tinh Sự va chạm trong giai đoạn bảo lưu không phá hủytruyền dữ liệu, mà chỉ yêu cầu ngắn để truyền dữ liệu Nếu thành công,một khe thời gian trong tương lai được bảo lưu và không có trạm nàokhác được phép truyền trong khe này Vì thế, vệ tinh thu thập tất cả cácyêu cầu thành công (những yêu cầu khác bị hủy) và gửi lại danh sách đặtchỗ cho biết quyền truy cập cho các vị trí trong tương lai Tất cả các trạmmặt đất phải tuân theo danh sách này Để duy trì mô hình TDM cố địnhcủa việc đặt và truyền, các trạm phải được đồng bộ hóa theo thời gian.DAMA là một chương trình đặt phòng rõ ràng Mỗi khe truyền phải được

bảo lưu rõ ràng.

Hình 7: Nhu c ầu chuyển nhượng nhiều truy cập với đặt phòng rõ ràng

4.6 Gói PRMA đặt trước nhiều truy cập

Một ví dụ cho một kế hoạch đặt phòng ngầm là đặt trước nhiều góitruy cập (PRMA) Ở đây, các vị trí có thể được bảo lưu ngầm theo sơ đồsau:

-Một số vị trí nhất định tạo thành một khung, các khung được lặplại(Hình 8 cho thấy tám vị trí trong một khung)

-Các trạm cạnh tranh cho các vị trí trống bằng cách sử dụng aloha córãnh

-Một khi trạm dự trữ một vị trí thành công, vị trí được gán cho vị trí này trạm trong tất cả các khung sau miễn là trạm có dữ liệu để gửi

-Cạnh tranh cho một vị trí bắt đầu lại khi vị trí trống trong khung cuốicùng

Hình 8: Phân b ổ nhu cầu truy cập nhiều với đặt phòng ngầm

thành một khung được lặp lại Mỗi trạm được phân bổ khe nhỏ riêng và

có thể sử dụng nó để dự trữ tối đa k khe dữ liệu Điều này đảm bảo mỗitrạm có băng thông nhất định và độ trễ cố định Các trạm khác hiện có thểgửi dữ liệu trong các khe dữ liệu không sử dụng như được hiển thị Việc

sử dụng các vị trí miễn phí này có thể dựa trên sơ đồ vòng tròn đơn giảnhoặc có thể không phối hợp bằng cách sử dụng sơ đồ Aloha Lược đồ nàycho phép kết hợp, ví dụ: lưu lượng truy cập đẳng thời với bitrate cố định

và lưu lượng nỗ lực tốt nhất mà không có bất kỳ đảm bảo nào

4.8 Nhiều truy cập với tránh va chạm

Nhiều truy cập với tránh va chạm (MACA) là giao thức lớp điềukhiển truy cập trung bình (MAC) được sử dụng trong các mạng khôngdây, với mục đích giải quyết vấn đề đầu cuối ẩn Nó cũng cung cấp giảipháp cho vấn đề thiết bị đầu cuối tiếp xúc Giao thức lớp MAC IEEE802.11 RTS / CTS đã được thông qua từ MACA

Nguyên tắc làm việc:

-Giao thức MACA hoạt động với điều kiện các trạm được đồng bộ hóa vàkích thước khung hình và tốc độ dữ liệu là như nhau Nó liên quan đếnviệc truyền hai khung được gọi là RTS và CTS trước khi truyền dữ liệu.RTS là viết tắt của Request to Send và CTS là viết tắt của Clear to Send