Created
May 21, 2024 04:41 PM
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设某单总线LAN,总线长度为1000m,数据率为10Mb/s,数字信号在总线上的传输速度为2C/3(C为光速),则每个信号占据的介质长度为()m。当采用CSMA/CD非IEEE用802.3标准)访问方式时,如只考虑数据帧而忽略其他一切因素,则最小时间片段的长度为()μs,最小帧长度是()位。
答案及解析
数据率是指单位时间里能传输的数据总量。题目告诉我们,在某单总线LAN中,其数据率为10Mbit/s,而传输速度为2C/3,其中C为光速,即3×108m/s,那么每个信号占据的介质长度=2C/3÷10Mb/s=20 m。在CSMA/CD介质访问控制方法下,介质的最大利用率取决于数据帧的长度和传播时间,数据帧的长度越长、传播时间越短,则介质的利用率就越高。在CSMA/CD介质访问控制方法下,由于单向传输的原因,对于宽带总线而言,最小时间片段的长度应该等于最大传播时延的2倍,而信号传播时延=两站点的距离/信号传播速度=1000÷2C/3=5 μs,因此,最小时间片段的长度为10 μs。在CSMA/CD介质访问控制方法下,计算最小时片段的公式如下:最短数据帧长(bit)=任意两站点间的最大距离(m)/信号传播速度×数据传输速率(Mb/s)×2。因此,题目中的最小时片段的长度=1000 ÷ 2C/3 × 10Mbit/s × 2=100位。考点数据通信初步
1.第一个空的计算不好理解,即传输速度除以数据率。
可以这么理解,除数和被除数都乘以时间,就变成了长度除以数量,也就是一个信号占的长度。
2.CSMA/CD介质访问控制的资料
CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)是一种局域网(LAN)中使用的介质访问控制方法,它允许多个设备共享同一个通信通道。在CSMA/CD中,设备在发送数据前会检测信道是否空闲,如果信道空闲,则发送数据;如果信道忙,则等待直到信道空闲再发送。如果两个设备同时发送数据,会发生碰撞,设备会检测到碰撞并停止发送,等待随机时间后再次尝试发送。
最小时间片(Minimum Interframe Space, IFS)和最小帧长是CSMA/CD协议中两个重要的概念,它们影响着网络的效率和碰撞率。

最小时间片(IFS,inter frame space)

最小时间片是网络中两个连续帧之间的最小时间间隔。它用于防止网络拥塞,确保网络中的设备有足够的时间来检测信道状态和处理碰撞。不同的网络设备类型(如10BASE-T、100BASE-TX等)有不同的最小时间片。

最小帧长

最小帧长是指在CSMA/CD网络中,一个帧必须达到的最小长度才能被发送。这个长度通常包括帧的头部、数据部分和尾部。如果一个帧的长度小于最小帧长,即使信道是空闲的,设备也不会发送该帧。最小帧长的设置有助于减少碰撞的发生,因为较短的帧意味着更多的发送机会,从而增加了碰撞的可能性。
3.为什么在CSMA/CD介质访问控制方法下,由于单向传输的原因,对于宽带总线而言,最小时片段的长度应该等于最大传播时延的2倍
在CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection,载波监听多路访问/碰撞检测)介质访问控制方法中,为了确保网络的正常运作,尤其是在存在延迟的情况下,需要设定一个最小帧长度的限制。这是因为CSMA/CD机制依赖于碰撞检测来维护网络秩序,即网络中的设备在发送数据的同时会监听线路是否有其他设备也在发送,从而检测到可能的碰撞。 当信号在总线上传输时,存在一个传播延迟(propagation delay),即信号从发送端传播到接收端所需的时间。在理想情况下,如果一个设备开始发送数据,并且在数据完全发出之前,这段信号的前沿刚刚好到达网络的最远端点,那么从最远端点返回的任何碰撞信号也将需要相同的时间才能被原发送设备检测到。这意味着,从发送开始到发送设备能够检测到潜在碰撞之间,存在着两倍的传播延迟时间。 因此,为了确保设备能够在整个数据帧发送期间都能有机会检测到可能的碰撞,最小时段的长度(即最短帧的发送时间)必须至少等于网络的最大传播时延的2倍。这样设置可以保证,即使在最不利的情况下(即发送的帧从网络的一端传到另一端需要最长的时间),发送节点也有足够的时间来检测到可能发生的碰撞,并及时停止发送,避免数据损坏和浪费带宽。简而言之,这个规则是为了保障CSMA/CD机制的有效性,确保网络的可靠通信。
所以本题中,我理解最小时间片段长度就是争用期。
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