[네트워크 기초] 다중 접속 프로토콜

다중접속(Multiple Access)

링크를 여러장치들이 공유하는 환경에서 전송을 시도하는 경우를 의미합니다.
일반적으로 데이터링크 계층에서 수행

 >>>>복습해보기

네트워크의 계층구조

데이터를 송수신하기 위해 필요한 일련의 단계나 계층을 의미하며, 이 과정에서 데이터는 각 계층을 거쳐 가공, 전송, 수신됩니다.

네트워크 인터페이스 계층 --> physical + data link 계층

 

무작위 접근(Random Access)

• 서로 대등한 관계의 통신
• 임의의 시스템이 전송을 위해 시간을 정하지 않음 --> random access(무작위 접근)
• 어떤 시스템이 전송 할 차례인지 정하는 규칙이 없음 --> contention(경쟁)
• 여러 시스템에서 전송하면 충돌(collision)이 가능하며, 해당 프레임은 손상되어 재사용 불가능

 

 

ALOHA

• 1970년대 초반 미국 하와이 대학교에서 개발
• 각 시스템은 기지국으로 데이터 전송
• 기지국은 수신된 프레임을 목적지로 전달
• 송신 시스템은 ACK(acknowledgement)를 기다림
• 충돌이 많이남

CSMA(Carrier Sense Multiple Access)

• 각 시스템은 데이터를 전송하기 전에 매체를 우선적으로 검사
• sense before transmit(listen before talk)
• 데이터를 보내기전에 미리 검사한다

but 전파 지연시간으로 인해 여전히 충돌 가능성이 존재

 

 

CSMA/CD

• CSMA방식에서 충돌 발생에 대한 절차 추가
• 데이터를 전송한 시스템은 전송의 성공여부를 계속 감시
• 충돌 감지되면 즉시 충돌 중지

 

• CSMA/CD에서 충돌 시, 두배의 에너지 발생으로 충돌 감지 가능
• 무선 네트워크에서는 충돌 감지가 어려움

CSMA/CA

• IFS는 채널이 빈 경우라도 바로 보내지 않고 잠시 기다려 충돌을 회피
• 충돌 윈도우는 전송 준비 완료 시 임의의 수를 선택하여 시간만큼 기다림.--> a random number of slots를 의미
• ACK는 데이터를 수신한 시스템이 보내는 응답을 의미.
• ACK가 없는 경우 송신 시스템은 데이터가 유실 되었다고 판단.

 

통제된 접근(Contolled Access)

 

예약(Reservation)

 

폴링(polling)

 

토큰 전달(token )

 

채널화(channelization)

링크를 시간, 주파수, 코드로 나누어서 여러개의 채널을 만들고 이들을 서로 다른 시스템들이 이용하는 방법

 

FDMA(Frequency-Division Multiple Access)

주파수 분할 다중접속

사용가능한 대역폭은 모든 시스템이 공유

각 시스템은 할당된 대역을 이용하여 데이터 전송

각 대역은 특정 시스템을 위해 예약

TDMA(Time-Division Multiple Access)

시간분할 다중 접속

주파수를 시간간격으로 분할하여 모든 시스템이 동시에 데이터 전송

CDMA

코드 분할 다중 접속

링크가 전체 대역폭을 하나의 채널에서 공유

모든 시스템은 시분할 없이 동시에 데이터 송신가능