3MAC1112

2003/4 © 20045 Schiller, Bisiani V. 3

Media Access

venerdì 3 febbraio 12


Motivazioni

• Possiamo usare le tecniche progettate per i sistemi fissi?• Esempio CSMA/CD

• Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection• Trasmette non appena il “canale” è libero, ascolta il canale per

vedere se ci sono collisioni (metodo usato da IEEE 802.3)

A B CQuasi equipotenziale



Problemi specifici delle reti wireless

• L’intensita’ del segnale decresce con il quadrato della distanza• Il trasmettitore puo’ implementare CS e CD, ma le collisioni

succedono al ricevitore• Il trasmettitore potrebbe non accorgersi della collisione, cioe’

CD non funziona• Inoltre, CS potrebbe non funzionare se un terminale è

“nascosto”

A B C

L’intensita’ del segnale“sentito” dal ricevitorepuo’ variare notevolmente



• Terminali nascosti (hidden)• A trasmette a B, C non puo’ ricevere da A • C vuole trasmettere a B, C crede che il canale sia libero (Carrier

Sense, CS non funziona)• Collisione a B, A non si accorge della collisione (Collision Detect,

CD non funziona)• A è nascosto per C

• Terminali visibili (exposed)• B trasmette a A, C vuole trasmettere a un altro terminale (non A o

B)• C deve aspettare, CS indica che il canale è usato• ma A è al di fuori della portata di C, quindi non dovrebbe aspettare• C è “visibile” da B (exposed)

Terminali nascosti e visibili

BA C



• A e B trasmettono, C riceve• L’intensita’ del segnale decresce con il quadrato della distanza• Il segnale di B è molto piu’ forte e nasconde il segnale di A• C non puo’ ricevere A

• Se C per esempio fosse un arbitro per il controllo delle comunicazioni (es. una stazione base), il terminale B nasconderebbe A malgrado A stia gia usando il canale

• La gestione di CDMA diventa problematica per le grandi differenze di intensita’

Terminali vicini e lontani

A B C



esempio GSMf

t

124

1

124

1

20 MHz

200 kHz

890.2 MHz

935.2 MHz

915 MHz

960 MHz

• Canali FDM di 200 KHz (a loro volta divisi in TDM!)• Frequenza di trasmissione e ricezione a distanza fissa tra

di loro



esempio DECT

1 2 3 11 12 1 2 3 11 12

tdownlink uplink

417 µs

• Canale di 32Kbit/s



• Meccanismo• casuale, distribuito (non c’è un arbitro), multiplex

temporale

• Aloha

Aloha

trasmettitore A

trasmettitore B

trasmettitore C

collisionet



Slotted Aloha

• Slotted Aloha usa delle “fette” fisse di tempo: il trasmettitore deve trasmettere solo all’inizio di una fetta

• Sincronizzazione!

sender A

sender B

sender C

collisione

t



DAMA - Demand Assigned Multiple Access

• Efficienza del canale: 18% per Aloha, 36% per Slotted Aloha • Con certe assunzioni “standard” di trasmissione

• Riservare uno slot puo’ migliorare l’efficienza fino all’ 80%• Un trasmettitore prenota un futuro slot di tempo• E puo’ trasmettere in quello slot senza nessuna collisione• La prenotazione introduce ritardi• Usato per i link satellitari



DAMA: Prenotazione Esplicita

•Prenotazione esplicita (Reservation Aloha):• Due modalita’:

• ALOHA per fare le prenotazioni:competizione e collisioni per i (piccoli) pacchetti per la prenotazione

• Modalita’ di prenotazione per trasmettere negli slot prenotati, senza collisione

• Tutte le stazioni devono gestire una lista delle prenotazioni sempre consistente, quindi le stazioni devono essere sempre sincronizzate tra di loro

Aloha reserved Aloha reserved Aloha reserved Aloha

collision

t



MACA - collision avoidance

• MACA (Multiple Access with Collision Avoidance) usa dei brevi pacchetti per effettuare la sincronizzazione• RTS (request to send): un trasmettitore chiede il permesso di trasmettere a

un ricevitore inviando un breve pacchetto RTS prima del pacchetto dati• CTS (clear to send): il ricevitore da’ il diritto di trasmettere appena puo’

ricevere• Il pacchetto di segnalazione contiene:

• L’idirizzo del trasmettitore• L’indirizzo del ricevitore• Le dimensioni di pacchetto

• Usato in IEEE802.11 (WiFi), è una delle ragioni per cui la banda effettivamente disponibile è diversa dalla banda fisica.



• MACA evita il problema dei terminali nascosti• A e C vogliono

trasmettere a B• A manda RTS• C aspetta dopo aver

ricevuto CTS da B

• MACA evita il problema dei terminali “exposed”• B vuole trasmettere a A, C

a un altro terminale• C non deve aspettare

perche’ non puo’ ricevere CTS da A

MACA, esempi

A B C

RTS

CTSCTS

CA B

RTS

CTS

RTS


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