Práctico 3 – Control de Acceso al Medio

1. Práctico 3 – Control de Acceso al Medio • Protocolos de acceso al medio Los algoritmos utilizados para resolver el problema del reparto del canal poseen dos características principales que las definen: • 1º) El control del tiempo • 2º) La detección de portadora:

2. Práctico 3 – Control de Acceso al Medio • 1º) El control del tiempo para transmitir: • Posibilidad de utilizar tiempo continuo: Supone que un equipo puede trasmitir en cualquier momento. • Posibilidad de utilizar tiempo ranurado: El tiempo se divide en intervalos discretos y la transmisión de una trama se debe realizar siempre al inicio de esos intervalos.

3. Práctico 3 – Control de Acceso al Medio La detección de portadora: • Sin detección de portadora: La estación envía la información sin escuchar el medio y luego comprueba si se ha producido colisión. • Con detección de portadora: La estación escucha primero el medio para ver si está libre y si es así transmite.

4. Práctico 3 – Control de Acceso al Medio • No controlados • Las estaciones transmiten cuando tienen información para enviar • En condiciones de carga baja, la demora de acceso es mínima • En carga alta puede haber un overhead considerable debido a colisiones • No aseguran ancho de banda mínimo ni demora de acceso acotada

5. ALOHA puro • Las estaciones transmiten cuando tengan tramas para enviar • Hay colisiones (total o parcial) y destrucción de tramas • Los usuarios “escuchan” el canal, tras un retardo si no hay éxito en transmisión se retransmite después de un tiempo arbitrario

6. ALOHA puro • Estados de las estaciones 1) Escritura en canal 2) Esperando 3) Verificación transmisión a) si éxito ir 1 b) sino retransmitir ir 2

7. No bloque listo Si Transmitir bloque Esperar tiempo de retransmisión Esperar tiempo ida y vuelta calcular espera Si ACK No Aloha

8. Colisión t0+T t0-T t0 Intervalo de vulnerabilidad: 2*T Aloha Intervalo de Vulnerabilidad

9. Ejercicio 0 – Slotted Aloha • Duplica la capacidad de ALOHA puro • • Se divide el tiempo en ranuras (discretas) • • Solo se permite iniciar la transmisión al principio de una ranura

10. No bloque listo Si Esperar prox. slot Transmitir bloque Esperar tiempo ida y vuelta Esperar tiempo de retransmisión redondeado a slot calcular espera Si ACK No Ejercicio 0 – Slotted Aloha

11. Colisión Diferido Diferidos Bloque 4 Bloque 4 Bloque 1 Bloque 1 Bloque 2 Bloque 2 Bloque 3 Bloque 3 t0+T t0+2*T t0-T t0 Intervalo de vulnerabilidad: T :generación de un bloque Slotted Aloha

12. Protocolos con detección de portadora (CSMA) • Se pretende mejorar el empleo del canal • Se comprueba primero si el canal está ocupado: Se espera que se libere o se transmite

13. No bloque listo A A Si Estrategia carrier sense C C canal ocupado B Si Transmitir bloque No B Esperar tiempo retransmisión Esperar tiempo ida y vuelta calcular espera Si ACK No Ejercicio 0 – CSMA

14. t t + Tf t + 2*Tf t + 3*Tf dp dp Ejercicio 0 – CSMA

15. Ejercicio 0 – CSMA/CD CSMA/CD con detección de colisiones • Si medio libre la estación transmite, sino escucha y espera hasta libre. • Cesa la transmisión en cuanto se detecta una colisión (señal de alerta) • Tras envío de señal de alerta se espera un tiempo aleatorio y nuevo intento • Si t es el tiempo para que una señal se propague entre dos estaciones, si en 2*dp no se ha detectado es que no hay colisión

16. No bloque listo A A Si Estrategia carrier sense C C canal ocupado B Si Esperar k tiempos de transm bloque Transmitir bloque No B Calcular numero para demora (k) No Colisión Si enviar jamming Abortar transmisión CSMA/CD

17. Protocolos Libres de Colisión • Los protocolos anteriores dan pie a conflictos ya que las estaciones acceden al canal sin ninguna “contención” • Los siguientes protocolos intenta evitar las colisiones mediante un esquema de reservas o turnos

18. Protocolos Libres de Colisión BBM (Basic Bit Map Method) • Se divide el acceso en dos intervalos: • Uno de contención que determina el acceso al medio • Uno de transmisión el cual debe respetar el resultado de la contención. • La estación j puede anunciar que tiene un marco para enviar introduciendo un bit 1 en la ranura j. Tramas 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 1 1 1 1 3 7 1 1 1 5 1 2 Ranuras de Transmisión Ranuras de Contención

19. Protocolos Libres de Colisión BBM (Basic Bit Map Method) Después de los N intervalos del período de contención, todas las estaciones saben cuáles quieren transmitir. En este punto transmiten en orden. Todas las estaciones están de acuerdo en el orden de transmisiones, entonces nunca habrá colisiones. Después de la última transmisión de una trama, un nuevo período de contención empieza. El overhead es solamente un bit por trama.

20. BBM (Basic Bit Map Method) • N estaciones • E = Situación Ideal / Situación Real • Carga Baja, (Contienda-Transmisión-Contienda-Transmisión, etc.) E= dFrame / ( dFrame + N * dReserva) • Carga Alta, (Contienda – N Transmisiones – Contienda – N Transmisiones, etc.) E = N * dFrame / ( N * dFrame + N * dReserva );

21. PROTOCOLOS DE CONTENCION LIMITADA • Protocolo de recorrido de árbol adaptativo • Utiliza un árbol de decisión binaria para determinar las estaciones que desean transmitir. • Recorre sucesivamente las ramas del árbol hasta llegar a la estación en caso de colisiones 1 3 2 4 5 6 7 A B C D E F G H

22. Protocolo de recorrido de árbol adaptativo • Se organizan las estaciones como hojas de un árbol • En un momento concreto solo compiten por el canal las estaciones de una rama del árbol 1 3 2 4 5 6 7 A B C D E F G H

23. Protocolo de recorrido de árbol adaptativo 0 • Ejemplo • Slot 0: C *, E *, F *, H * (todos los nodos bajo el nodo 0 puede probar), conflicto Slot 1: C * (todos los nodos bajo el nodo 1 puede probar), C envía Slot 2: E *, F *, H * (todos los nodos bajo el nodo 2 puede probar), conflicto Slot 3: E *, F * (todos los nodos bajo el nodo 5 puede probar), conflicto 2 1 3 4 5 6 A B C* D E* F* G H*

24. Protocolo de recorrido de árbol adaptativo 0 • Ejemplo Slot 4: E * (todos los nodos bajo E puede probar), E envía Slot 5: F * (todos los nodos en F puede probar), F envía Slot 6: H * (todos los nodos de menores de 6 nodo puede probar), H envía. 2 1 3 4 5 6 A B C* D E* F* G H*