[컴퓨터네트워크] 컴퓨터네트워크 (Computer Network) 3단원 정리 (1)

Multiple access problem : 2명 이상의 user가 message를 동시에 보내서 모든 메시지가 garble 되어 discard 되는 것.

   그리고, transmission medium을 공유하기 때문에 transmission이 항상 broadcast이다.

 

Simple solution :

   (1) Centralized solution : moderator를 두어 얘가 조정해준다. 누가 speak할지. 그런데 moderator의 system에 문제가 생기면 전체가 shut down 된다. 작은 system에 적합.

   (2) Distributed solution : 아무도 말하고 있지 않으면 speak 한다. 만약 두 명이 기다리는 중이면 collision이 발생할 수 있다.

 

LAN (local area networks) : physically하게 가까운 node들 간의 통신

   motivation : connect computers in geographically close sites. (Building, campus)

   shared medium : need to solve Multiple access problem

Wireless LAN : access point

Wired LAN : station들이 UTP cable을 통해 연결.

Celluar telephony : 땅을 cell처럼 나누어 구역을 설정. base station이 각 cell 마다 있음.

Wireless Relay/Mesh : base station끼리는 무선 통신을 한다. wireless relay = mesh, backborn network : 하위 망을 다 통합시키는 최상위 네트워크.

 

Solving the problem

   (1) choose a base technology (to isolate traffic from different stations. can be in time or frequency domains)

   (2) choose multiple access technique (to allocate a limited number of transmission resources to a larger set of contending users)

   GOAL : isolate data access from different sources.

 

Packet multiple access : on demand utilization of the channel resource. Centralized schemes (moderator 존재). Distributed schemes (centralized보다 디자인 하기 어려움).

   method : polling, scheduling, random access

 

Packet radio network : ALOHA protocol (Transmission range의 모두가 서로를 들을 수 있다고 가정. any simultaneous packet transmissions result in a collision)

   collision이 밠애하면 random time을 기다리고 다시 시도한다. (random backoff scheme)

   Slotted ALOHA : time을 equal slot으로 나눔(TDM). TX는 오직 time slot의 시작점에서만 allow. collision 발생 시 random 한 수 * time slot만큼 기다린다.

   한 transmission range에서 하나의 node만 전송이 가능하다.

   performance : G = offered load = average number of packet TX attempted per unit time. time interval length가 t일 때 number of TX attempts는 ~Pois(Gt) = {(Gt)^k * e^(-Gt)} / k!

   S(G) = Throughput = # of packets successfully TXed per unit time = G * e^(-2G)

   Slotted ALOHA의 Throughput = G*e^(-G)

   capacity of protocol : maximum value of S(G) over all offered loads G

   problem : collision을 처리할 방법이 약간 inefficient. No preventive measures, late handling of collision(waits for destination's feedback)

 

IMPROVED SCHEMA : CSMA (Carrier sense multiple access) node senses channel if there is other ongoing transmission before access.

   CSMA-CD : collision detection

   CSMA-CA : collision avoidance