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数据通信与计算机网络课件 数据通信-信道共享技术

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计算机网络基础PPT电子课件-第2章数据通信基础

计算机网络基础PPT电子课件-第2章数据通信基础
报文交换的缺点是报文传输时延较大， 且不适用于实时、连续的数据传输。
分组交换
分组交换是一种基于数据包的 通信交换方式。
在分组交换中，发送端将数据 分割成一定现动 态带宽分配，提高通信链路的 利用率。
分组交换的缺点是可能会出现 数据包丢失或乱序到达的情况 ，需要采用一定的差错控制机 制来保证数据传输的可靠性。
基带传输
在信道上直接传送数字信号的电脉冲 ，是一种最简单的传输方式。
频带传输
利用调制解调技术，将数字信号转换 为模拟信号，在模拟信道上进行传输 。
03 数据交换技术
电路交换
01
02
03
04
电路交换是一种传统的通信交 换方式，通过建立通信链路来
实现数据传输。
在电路交换中，通信链路在通 信过程中始终保持连接状态， 适用于实时、连续的数据传输
话机等。
数据通信的技术指标
传输速率
单位时间内传输的数据量，单 位是比特/秒(bps)。
带宽
数据通信系统能够传输的最高 频率与最低频率之差，单位是 赫兹(Hz)。
误码率
传输过程中发生错误的比特数 占总传输比特数的比例。
信噪比
信号功率与噪声功率之比，用 于衡量信号质量。
02 数据传输方式
串行传输和并行传
数据通信网
由传输设备、交换设备和 终端设备组成，实现数据 信息的传输、交换和终端 处理。
数据通信系统的组成
发送设备
将各种数字信号转换成 适合传输的信号，如调
制器。
传输信道
传输数据的通道，如光 纤、同轴电缆、无线信
道等。
接收设备
将接收到的信号转换成 原始的数字信号，如解
调器。
终端设备

数据通信与计算机网络(第二版)课件：数据通信基础

数据通信与计算机网络(第二版)课件：数据通信基础
1．采样：采样是每隔一定的时间间隔，把模拟信 号的值取出来，获得幅度采样值，用它作为样本代表 原信号。
根据奈奎斯特(Nyquist)采样定理：在进行模拟/数 字信号的转换过程中，当采样频率大于信号中最高频 率2倍时，采样之后的数字信号完整地保留了原始信 号中的信息频率。
fs 1 2 fm Ts
2.3.3 模拟数据用数字信号表示
这种用起始位开始，停止位结束所构成的一串信 息称为一帧。
第n个字符
0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1 0/1
起
停
空
始
第5～8个数据位
止
闲
位
位
位
第n+1个字符
2.2.4 基带传输与频带传输
（1）基带传输。数字数据被转换成电信 号时，利用原有电信号的固有频率和波形 在线路上传输，称为基带传输。
数据传输速率和波特率之间的关系如下：
C
B
log
n 2
2.1.3 基本概念和术语
2．误码率 是指二进制码元在传输系统中被传错的 概率。 若传输总位数为N，传错位数为Ne，则 误码率Pe为：
Pe N e N
2.1.3 基本概念和术语
3．信道带宽 在模拟系统中，“带宽”（handwidth） 是指信号所占用的频带宽度。 对于数字信道，虽仍然延续了“带宽” 这个词，但却是指数字信道的数据传输速 率，单位为比特/秒。
拟信号或数字信号来表示，并以这些形式进行
传输。
模拟数据
电话
模拟信号
数字数据
调制/解调器
模拟信号
模拟数据
编码/解码器
数字信号
数字数据
数字变换器
数字信号
2.1.2 数据通信系统

数据通信与计算机网络课件 数据通信-信道共享技术

数据通信与计算机网络课件 数据通信-信道共享技术
2013-8-19 《数据通信与计算机网络》－－信道共享技术 22
第四章 信道共享技术
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
第四章 信道共享技术
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
A.3 随机接入技术：ALOHA
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
泊松分布的近似条件。泊松分布的条件是站数很大，每个站的发送 帧的概率很小，那么站数达到多少个时，能满足泊松分布的近似条件呢？ 以时隙ALOHA为例，通过推导可以得到，有限站数的吞吐量为

第四章 信道共享技术

XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
P[发送成功] = e 2G 吞吐量 S Ge 2G
A.3 随机接入技术：ALOHA
e T P T , k , k 0,1, 2, k! 对纯ALOHA，泊松分布的平均到达率为 G T0 。
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
静态分配适用于用户数大致固定且通信量较大的情况。它的主要问 题在于，不够灵活，不能适应拓扑、用户量等变化。因此不适和用户数 多且经常变化或通信量具有突发性的情况。典型的静态分配有时分复用、 频分复用及码分复用等。
动态分配又可以分为受控多点接入和随机多点接入两大类。受控接 入是指用户接入信道要受到预先设定的控者或规则的控制。典型的受控 接入技术包括轮叫轮询和传递轮询。随机接入是指各站点通过随机争用 的方式接入信道。主要的随机接入技术有ALOHA，CSMA，和CSMA/CD。 我们讨论的重点是随机接入技术。 计算机网络中信道共享技术的设计原则是公平和效率。对协议性能 的分析主要围绕吞吐量和时延两个指标来讨论。
D T0 1.5 R N R K 1 2 R 0.5

计算机网络数据通信基础课件

计算机网络数据通信基础课件
• 概述：OSI（Open Systems Interconnection）参考模型是计算机网络体系结构的一种标准模型，它将网络通信过 程划分为七个独立但相互关联的层次，以便更好地理解和设计网络系统。
OSI参考模型
物理层
负责传输比特流，处理机 械、电气以及定时接口的 规范。
数据链路层
负责将比特流组合成帧， 以及帧的发送和接收。
报文交换和信元交换
报文交换是一种存储转发交换方式，它将整个报文先存储在交换机中，然后再根据目的 地址选择合适的输出端口进行转发，而信元交换是一种面向无连接的交换方式，它将数
据分割成多个小段，每个小段称为信元，然后逐个信元进行转发。
层协议
数据链路层协议包括点对点协议（ PPP）、串行线网际协议（SLIP）等 ，它们负责建立和维护网络连接，以 及数据的封装和拆卸。
通过动态分配带宽实现高效的数据传输。
特点
03
传输速率较快，适用于突发性数据传输，能够充分利用带宽资
源。
Part
06
网络互联与接入技术
网络互联设备
路由器
路由器是连接不同网络的设备，能够根据IP地址将数据包从一个 网络转发到另一个网络。
交换机
交换机是一种多端口的网络设备，能够根据MAC地址将数据帧从 一个端口转发到另一个端口。
无线局域网安全性
无线局域网面临的安全 威胁包括窃听、截获和 篡改数据，常见的安全 措施包括WEP、WPA和 WPA2加密技术。
虚拟专用网技术
虚拟专用网概述
虚拟专用网（VPN）是一种可以 在公共网络上建立加密通道的技 术，通过这种通道可以安全地传 输数据。
VPN协议
常见的VPN协议包括PPTP、L2TP 和IPSec等，这些协议可以提供不 同级别的安全性。

计算机通信与网络CH02数据通信技术基础 178页PPT文档

计算机通信与网络CH02数据通信技术基础 178页PPT文档

0 T 2T 3T 4T 5T 6T 7T
t
t
• -3V
10
-3V
• -6V
11
图2- 10 二电平信号
图2-11 四电平信号
2.1数据通信的基本概念
4、 数据通信系统的技术指标
数据传输速率
[例2-1]若信号码元持续时间为1×10-4秒， 试问传送8电平信号，则传码速率和传 信速率各是多少？ 解：由于T=1×10-4秒，所以传码速率 NBd=1/T=10000波特 由于传送的信号是8电平，所以，M=8。 则传信速率Rb = NBdlog2 M =30000bit/s。
3、传输媒体
卫星微波
波段 频率(GHz) 下行(GHz) 上行(GHz)
问题
C
4/6
3.7~4.2 5.925~6.425 地面上的干扰
Ku 11/14 11.7~12.2 14.0~14.5
降雨
Ka 20/30 17.7~21.7 27.5~30.5 降雨，设备价 格高
2.1数据通信的基本概念
传信速率：又称为比特率，记作Rb，是指在数据通 信系统中，每秒钟传输二进制码元的个数，单位是 比特/秒（bit/s,或kbit/s或Mbit/s）。
2.1数据通信的基本概念
4、 数据通信系统的技术指标
数据传输速率
• +6V
01
+3V 1 0 0 1 0 1 1
• +3V 00
00
0 T 2T 3T 4T 5T
2.1数据通信的基本概念
4、 数据通信系统的技术指标
信道带宽
信号带宽：(bandwidth)是指信号具有的 频带宽度，单位是赫（或千赫、兆赫、 吉赫等）。

第四章-数据通信与计算机网络PPT课件

第四章-数据通信与计算机网络PPT课件
• 连通特性：传输信号的种类（模拟或数字）、调制 技术、传输量以及传输的频率范围。
• 地理范围：网上各点之间的最大距离。 • 抗干扰特性：防止噪音和抗电磁干扰的能力。 • 成本花费：包括传输介质本身以及安装和维护的费
用。
18
第18页/共63页
有线介质
• 双绞线 • 同轴缆 • 光纤
19
第19页/共63页
1. 基带：数据通信中二进制数字脉冲信号的基本频带，也就是电信号所固 有的基本频率范围。
2. 基带传输：基带信号最基本的形式是矩形脉冲序列，当利用数据传输系 统直接传输基带信号时，称为基带传输。只应用于短距离数据传输。
3. 频带传输
4. 多路复用的三种类型
频分多路复用
时分多路复用
统计时分多路复用
• 计算机分布在相距较远的位置，相互之间通过远程通信设备连接起来的一种数据处理策略。
44
第44页/共63页
第三节 计算机网络技术
•
计算机网络的基本概念
1. 定义：凡将地理位置不同，并且有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和通信线路联接起来， 以功能完善的网络软件实现网络资源共享的系统。
2. 组成：主计算机系统、终端设备、通信设备、通信线路等。
第一节 计算机网络的发展和作用
• 计算机网络的发展概况
计算机网络诞生的标志：ARPANET网，美国国防部高级研究 项目部门网。
• 计算机网络是管理信息系统的技术基础 • 计算机走出工程和科学计算的第一个应用领域就是管理领域。
• 美国的国家信息信息基础设施（NII），即信息高速公路。
1
第1页/共63页
• 连通性：适用于点到点的链路。
• 地理范围：目前最大75km。

12春第4讲 基础3 数据通信与网络PPT课件


在数据通信系统中，信源和信宿是各种 类型的计算机终端，简称 DTE
X
7
1.4 数据通信与网络
第 页
1.4.2 数据通信系统的组成
3 数据链路 数据终接设备 DCE 和传输信道
DCE （Data Circuit-terminal Equipment)
X
8
1.4 数据通信与网络
第 页
1.4.3 数据通信的信息交换方式
1
1.4 数据通信与网络
第 页
1.4.1 数据通信的特点
1 什么是数据通信
用二进制代码表示的多媒体信息统称 为数据，数据通信是计算机和通信相结合 的一种通信方式，以计算机系统为主体的 网络通信系统称为数据通信系统。
X
2
整体 概述
第 页
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
X
10
电路交换（以传统电话网为例）
第
页
要将 5 部电话机两两相连， 则需要 10 对电线。
X
11
电路交换（以传统电话网为例）
第
页
交换机
当电话机的数量很大时， 就必须使用电话交换机进行连接。
X
12
电路交换的特点
第
页
1. 通话前先拨号建立连接。
• 可能只要经过一个交换机（如 A 到 B）
• 可能要经过多个交换机（如 C 到 D）
网络何种控制信息，完成 何种动作，以及作出何种响应。
（2）语法：指数据与控制信息的结构或格式。
（3）时序：指事件的执行顺序。
三 请在这里输入您的主要叙述内容
X
3
1.4 数据通信与网络
第 页

数据通信与计算机网络基础PPT课件

三、执行器与驱动器 • 台达变频器 • RS-485接口 • Modbus协议 • 可安装PROFIBUS、 DeviceNet、LonWorks、 CANopen通信扩展卡
4 工业控制网络的节点
三、执行器与驱动器 • 台达伺服驱动器 • RS-232接口 • RS-485接口 • Modbus协议 • CANopen通信口
差错控制的主要目的是减少通信信道的传输 错误，差错控制的方法是对发送的信息进行控制 编码。
差错控制编码可分为检错码和纠错码，检错码 是能自动发现差错的编码，纠错码是不仅能自动 发现差错而且能自动纠正差错的编码。
3 传输差错及其检测
一、奇偶校验码
1. 纵向奇偶校验码 2. 横向奇偶校验码 3. 纵横奇偶校验码
数据通信与计算机网络基础
1 数据通信系统概述 2 数据编码技术 3 传输差错及其检测 4 工业控制网络的节点 5 通信传输介质 6 网络拓扑结构 7 网络传输介质的访问控制方式 8 OSI参考模型
1 数据通信系统概述
控制网络是一类特殊的局域网，既有局域网 的基本特征，也有控制网络固有的技术特征
现场总线==控制领域的计算机局域网络
1. 幅移键控法ASK 2. 频移键控法FSK 3. 相移键控法PSK
2 数据编码技术
二、数字数据的数字信号编码 1. 单极性不归零码 2. 双极性不归零码 3. 单极同步方式 1. 位同步
（1）外同步法 （2）自同步法
2 数据编码技术
三、数字同步方式
4 工业控制网络的节点
四、人机界面 • 台达触摸屏 • RS-232接口 • RS-485接口 • 以太网接口 • Modbus协议 • MCGS
4 工业控制网络的节点
五、网络互联设备 1. 网络接口卡 2. 中继器 3. 集线器 4. 网桥 5. 交换机 6. 路由器 7. 网关

《数据通信与计算机网络》课件-02

数据通信与计算机网络XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY数据通信与计算机网络 第2章 物理层第2章 物理层主要内容与基本要求XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY¾ 主要内容¾ 物理层的主要功能与接口特性； ¾ 数据通信的基本知识，各类传输媒体及其特点； ¾ 模拟传输与数字传输，物理层标准举例RS-232。

¾ 基本要求¾ 理解并掌握物理层的基本概念、主要功能和基本特性； ¾ 理解信道的基本概念，物理信道的最高和极限传输速率； ¾ 了解各类传输媒体的基本特性； ¾ 理解模拟传输与数字传输的基本概念； ¾ 了解物理层标准RS-232。

2009-12-14《数据通信与计算机网络》－－物理层2本章目录2.1 物理层的基本概念 2.2 数据通信的基础知识 2.3 物理层下面的传输媒体 2.4 模拟传输与数字传输 2.5 信道复用技术 2.6 同步光纤网和同步数字系列 2.7 物理层标准举例2009-12-14《数据通信与计算机网络》－－物理层XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY32.1 物理层的基本概念XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY任务：透明地传输比特流。

物理层考虑的是如何在连接各种计算机的传输媒体上传输比特流， 而不是指连接计算机的具体的物理设备或具体的传输媒体。

物理层要屏蔽各种物理设备、传输媒体和各种通信方式间的差异。

物理层需要确定与传输媒体接口的一些特性： （1）机械特性：连接器的形状与尺寸、引线数目与排列等。

（2）电气特性：各条引线上的电压范围。

（3）功能特性：各线的功能及其上电平的含义。

（4）规程特性：不同功能的各种可能事件的出现顺序。

物理层的传输方式一般都是串行传输。

2009-12-14《数据通信与计算机网络》－－物理层42.2 数据通信的基础知识XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY2.2.1 数据通信系统的模型数据通信系统数字比特流 模拟信号模拟信号 数字比特流正文 PC 机调制解调器公用电话网调制解调器正文 PC 机源系统传输系统目的系统源点发送器输入输入信息数据发送 的信号传输 系统接收器终点接收输出输出的信号数据信息2009-12-14《数据通信与计算机网络》－－物理层5西安交通大学电信学院张建国2.2 数据通信的基础知识XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY一个数据通信系统可以分为源系统、传输系统和目的系统三大部 分。

数据通信与计算机网络 数据通信与计算机网络第十四章精品PPT课件


运输层与其上下层之间的关系 的 OSI 表示法
主机 A
运输服务用户 （应用层实体） 运输层服务访问点 TSAP
运输实体
应用层 运输协议
主机 B 运输服务用户 （应用层实体）
层接口
运输实体 运输层
网络层服务访问点 NSAP
网络层 （或网际层）
层接口
运输层向上层提供可靠的和不可 靠的逻辑通信信道
7.2 TCP/IP 体系中的运输层
应用进程
端口
TCP 分用
UDP 分用
TCP 报文段
UDP 用户数据报
IP 分用
端口
端口用一个 16 bit 端口号进行标志。 端口号只具有本地意义，即端口号只是为
了标志本计算机应用层中的各进程。在因 特网中不同计算机的相同端口号是没有联 系的。
两类端口
一类是熟知端口，其数值一般为 0~1023。当 一种新的应用程序出现时，必须为它指派一 个熟知端口。
1500
同一个名词 socket 有多种不同的意思
应用编程接口 API 称为 socket API, 简称为 socket。 socket API 中使用的一个函数名也叫作socket。 调用 socket 函数的端点称为 socket。 调用 socket 函数时其返回值称为 socket描述符，
的主要区别
应用进程
应用进程
…
…
因特网
IP 协议的作用范围 （提供主机之间的逻辑通信）
TCP 和 UDP 协议的作用范围 （提供进程之间的逻辑通信）
运输层的主要功能
运输层为应用进程之间提供端到端的逻辑通 信（但网络层是为主机之间提供逻辑通信）。
运输层还要对收到的报文进行差错检测。
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k
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对一个平均到达率为 的泊松分布， T 秒内到达 k 个报文的概率为：
T
所以
P[发送成功] P 2T0 ,0 e 2G
于是可以得到纯ALOHA的吞吐量与网络负载之间的关系为：
S Ge2G
（A-2）
另一种推导方法是：泊松分布的到达时间间隔服从负指数分布，其概 率密度函数为 e t ，而发送成功的概率就等于到达时间间隔大于2T0 的 概率，所以有：
两种轮询的性能分析从略。
2013-8-19 《数据通信与计算机网络》－－信道共享技术 6
第四章 信道共享技术

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使用多点接入技术
第四章 信道共享技术
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第四章 信道共享技术

XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
S G P 发送成功 G e t dt
T0
站1
G T0
站2
Ge G
2013-8-19 《数据通信与计算机网络》－－信道共享技术 21
A.3 随机接入技术：ALOHA
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
通过求导可以得到，当网络负载等于1时，S-ALOHA的吞吐量取得最 大值0.368。同时，它的不稳定工作区位于网络负载大于1的区域。与纯 ALOHA比，这两方面的性能都得到了提高。 发送一帧的平均时间（帧平均时延），与纯ALOHA相似，只是从帧 到达到发送平均需要多等一段T0 2 的时间，所以 同样，可求得帧的平均重发次数为：

4.2 受控多点接入：轮询 4.2.1 轮叫轮询
第四章 信道共享技术

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传递轮询
A.3 随机接入技术：ALOHA
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ALOHA：Additive Link On-line Hawaii System，即加性链路在线夏威 夷系统，是随机接入技术的基础。 当网络通信量较小时，各站基本上没有什么数据要发送。若使用轮 询，轮询的信息不停地在多点链路上传来传去，工作效率低。实际上， 在通信量较小时，让各站自由地发送数据产生冲突的概率并不大，只要 协议处理好冲突的问题就可以了。这样的方式称为随机接入。
4.3.2
时隙ALOHA（S-ALOHA）
纯ALOHA的吞吐量最大只有0.184。为了提高吞吐量，需要降低冲突 的概率。通过给信道划分时隙可以达到降低冲突概率的要求，付出的代 价就是要把各站在时间上同步起来。

A.3 随机接入技术：ALOHA
工作原理
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
把信道在时间上划分成等长的时隙，时隙长度等于帧的发送时间T0， 帧到达各站后，不能立即发送，必须等到一个时隙的开始时才能发送。 其它如冲突后的重发策略与纯ALOHA类似。 性能分析
显然，S-ALOHA发送成功的条件是，两个帧到达时间间隔大于 T0 ， 与纯ALOHA比降低了冲突概率。 所以，吞吐量为：
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我们前面讨论的数据链路层其实是数据链路层的一个子层，逻辑链 路控制子层。它可以直接用于点对点的链路传输。如果使用的广播信道， 那么数据如何发往物理链路呢？比如，什么时候才可以把数据发到链路 上？这就是信道共享技术要解决的问题。 绝大多数局域网使用的都是广播信道。局域网重点考虑的就是如何 让众多用户合理而方便的共享通信媒体资源。 日常生活中常见的信道共享的例子就是召开会议。主要的召开会议 的方式有：
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静态分配适用于用户数大致固定且通信量较大的情况。它的主要问 题在于，不够灵活，不能适应拓扑、用户量等变化。因此不适和用户数 多且经常变化或通信量具有突发性的情况。典型的静态分配有时分复用、 频分复用及码分复用等。
动态分配又可以分为受控多点接入和随机多点接入两大类。受控接 入是指用户接入信道要受到预先设定的控者或规则的控制。典型的受控 接入技术包括轮叫轮询和传递轮询。随机接入是指各站点通过随机争用 的方式接入信道。主要的随机接入技术有ALOHA，CSMA，和CSMA/CD。 我们讨论的重点是随机接入技术。 计算机网络中信道共享技术的设计原则是公平和效率。对协议性能 的分析主要围绕吞吐量和时延两个指标来讨论。

第四章 信道共享技术

XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
P[发送成功] = e 2G 吞吐量 S Ge 2G
A.3 随机接入技术：ALOHA
e T P T , k , k 0,1, 2, k! 对纯ALOHA，泊松分布的平均到达率为 G T0 。
A.1 信道共享技术的基本概念 A.2 受控多点接入：轮询 A.3 随机接入技术：ALOHA A.4 随机接入技术：CSMA A.5 随机接入技术：CSMA/CD
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
2013-8-19
《数据通信与计算机网络》－－信道共享技术
3
A.1 信道共享技术的基本概念
点是接入受控，不会冲突。缺点是轮询帧在链路上不停地往返，当链路
距离较长时开销较大，增加了帧的等待时延。 分散式控制的代表是传递轮询。
传递轮询是由各站共同维护一个令牌，获得令牌的站得到信道的控
制权，可以发送数据。优点是减少了轮询帧的传输时间，帧平均等待时 延比轮叫轮询小，站距离越大效果越好。代价是要维护令牌。

基本要求

理解的信道共享技术的基本概念； 了解受控接入的基本思想；


掌握ALOHA、时隙ALOHA的工作原理及基本性能分析方法；
理解各种CSMA的不同的监听策略及其优缺点。 掌握CSMA/CD的工作原理及基本性能分析方法。
《数据通信与计算机网络》－－信道共享技术 2
2013-8-19
本章目录
S G P 发送成功
一个帧如欲发送成功，必须在该帧发送时刻之前和之后各一段时间 （一共有 2T0的时间间隔），没有其他帧的发送。 假设帧的达到服从泊松分布。
信道
（A-1）
T0 内
T0
T0 T0
2013-8-19
《数据通信与计算机网络》－－信道共享技术
14
第四章 信道共享技术

XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
（1）固定分配发言时间，如学术会议、年终总结会等；
（2）由主席管理发言。如听证会、辩论会； （3）不设会议主席，随机发言。如讨论会。
信道共享技术的基本思想大都与此类似。
2013-8-19 《数据通信与计算机网络》－－信道共享技术 4
A.1 信道共享技术的基本概念
信道共享技术主要可以分为静态分配和动态分配两大类。
T0
RT0 T1 T2
T0
RT0 KT0
RT0
t
2013-8-19
《数据通信与计算机网络》－－信道共享技术
18
A.3 随机接入技术：ALOHA
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
平均重发次数显然与整数 K 有关。K 越小，重发时帧的冲突机会就 越大，因而重发次数也会增多。增大 K 值就可以减少再次冲突的机会。 但若使 K 值变得很大，则发送一帧的平均时延就会很大。 下面我们计算平均重发次数 N R ，我们假设帧的到达（包括冲突重发） 服从泊松分布。显然，这要求 K 较大，当大于5时就基本满足要求了。 在此条件下，我们可得到： 发送成功的概率为e
1. 纯ALOHA
纯ALOHA的工作原理 为分析简单，设所有站发送的帧都是定长的，且用发送时间而不是 比特数来表示。 要点：每个站自由地发送数据帧，若出现冲突，各站等待一段随机 的时间再重发，直到成功为止。
2013-8-19 《数据通信与计算机网络》－－信道共享技术 11
第四章 信道共享技术

XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
P[发送成功] e t dt e2G
2T0

2013-8-19
《数据通信与计算机网络》－－信道共享技术
17
A.3 随机接入技术：ALOHA
帧平均时延
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
假设发完一帧后，要经过 RT0 才能收到确认信息；从决定重发到重发 完成的时间为 kT0 ，其中 1 k K ；重发完后需 RT0 才能收到确认信息。


P[发送成功] = P[ 连续两个到达时间间隔 ＞ T0 = P[到达时间间隔 T0 ]2 假定到达是泊松过程，所以到达时间间隔的概率密度 a(t ) e t
]

帧平均到达率
G / T0
P[到达时间间隔 T0 ] a(t )dt
T0
G Gt / T0 e dt e G T0 T 0
S G 1 G N
当站数趋于无穷时，可得
N 1
（A-4）
S GeG
这就是前面根据泊松分布假设推导出的公式。对(A-4)求极值，得
Smax 1 1 N
N 1
当有20个站时，吞吐量得最大值为0.377，已经相当接近0.368了。
2013-8-19 《数据通信与计算机网络》－－信道共享技术 22
第四章 信道共享技术
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
第四章 信道共享技术
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A.3 随机接入技术：ALOHA
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泊松分布的近似条件。泊松分布的条件是站数很大，每个站的发送 帧的概率很小，那么站数达到多少个时，能满足泊松分布的近似条件呢？ 以时隙ALOHA为例，通过推导可以得到，有限站数的吞吐量为