Appearance
Data Link Layer
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Frame #
- Preamble
- Header (Len, Flags)
- Payload
- Trailer (CRC, End of Frame)
- Inter Frame Spacing
25.10.2022
Data Link Layer
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Multiple Access Protocols #
- Physikalisch gemeinsames Medium
- Wer darf wann reden?
- Wer koordiniert?
- Kann jeder hören?
- Wie bald hört man andere?
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Data Link Layer
ALOHA
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- Erstes MAC Protokoll
- Hawaii in den 70er Jahren
- Viele Inseln
- Keine Telephonie
- Funkübertragung möglich
- Vereilte Stationen mit grossen Distanzen dazwischen
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Data Link Layer
ALOHA Sending
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Data Link Layer
ALOHA Stations
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Data Link Layer
ALOHA Protocol
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- Jeder darf jederzeit senden
- Es wird Kollisionen geben (contention system)
- Bei einer Kollision warten
- zufällig lang
- retransmit
- Zentralrechner
- alle Frames an alle Stationen
- Station erkennt ob Frame angekommen ist (echo)
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Data Link Layer
S-ALOHA
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- ALOHA mit Time-Slicing
- Stationen senden nur noch in periodischen Fenstern
- ... Kollisionen werden weniger wahrscheinlich
- ... aber immernoch ausbaufähig
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Data Link Layer
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Carrier Sense Multiple Access (CSMA) #
- Träger prüfen vor dem senden
- Problem: Was ist wenn zwei oder mehr Stationen warten?
- Ausbreitungsverzögerung, was passiert bei sehr kleinen Frames?
- C = 299'792'458 m/s
- ~ 300 km / ms
- ~ 1 km / 3.3 [uS]
- ~ 100 km / 330 [uS]
- vgl. Gigabit ethernet @ 62.5 MHz ~ 16 ns pro symbol
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Data Link Layer
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CSMA #
- 1 - persistent
- Nachdem der Kanal wieder frei ist wird immer gesendet
- non-persistent
- wartet immer eine zufällige Zeit bis zum senden des nächsten Frames
- p-persistent
- sendet mit einer Wahrscheinlichkeit P in einem Zeitslot
- Wartet aber eine zufällige zeit nach einer Kollision
- Wird in einer ähnlichen Form für IEEE 802.11 verwendet
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Data Link Layer
CSMA
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Data Link Layer
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CSMA Collision Avoidance (CSMA/CD) #
CSMA bringt schon viele Verbesserungen
- Was passiert wenn zwei Stationen denken, dass der Kanal frei ist?
- Lösung: Collision Detection
- Am besten abbrechen schon während dem Senden
- Hardware muss gleichzeitig senden und hören
- Basis fĂĽr heutiges Ethernet
- Kollision fall zwei Stationen 0 senden?
- Anforderung an Modulation
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Data Link Layer
CSMA/CD
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