在 P-persistent CSMA 中实际如何选择 P?

网络工程 协议论 联网 第 2 层 网络访问 访问控制
2022-02-18 08:01:48

我正在努力理解如何为任何特定电台的 P 持久 CSMA 选择概率值 P,这背后的逻辑是什么。我从Wikipedia读到。

P-持久

这种方法介于 1-持久和非持久 CSMA 访问模式之间。 [1] 当发送节点准备好发送数据时,它会感知传输介质是否空闲或忙碌。如果空闲,则立即传输。如果忙,则持续感知传输介质,直到空闲,然后以概率 p 传输。如果节点不传输(此事件的概率为 1-p),它会等待直到下一个可用时隙。如果传输介质不忙,则以相同的概率 p 再次传输。

任何站如何在什么基础上获得最高概率其他任何概率值

2个回答

所以,这个问题实际上问了两个问题:

  1. 如何找到 p 的最优值。
  2. 给定一个 p 值,如何在任何参与系统上设置这个 p 值。

对于第一个问题:我会说概率 p 是通过建模和/或模拟“实验”选择的。

p 值太低和太高都会降低吞吐量。如果 p 低,则减少多个站点同时进入信道的概率。但是,如果 p 太低,可能会导致没有站点实际发送 => 空时隙 => 吞吐量降低。如果 p 很高,则站点可能会进行传输。然而,多个站点尝试传输的概率较高,因此冲突的概率增加,这也降低了吞吐量。

以下是我能找到的参考资料:

  1. L. Kleinrock 和 F. Tobagi:“无线电信道中的数据包交换:第一部分 - 载波侦听多路访问模式及其吞吐量延迟特性”,1975 年(pdf
  2. H. Takagi 和 L. Kleinrock:“持久 CSMA 系统的吞吐量分析”,1985 年(pdf

我承认,不是最简单的数学。

一些教科书包括关于 Slotted ALOHA、CSMA/CD 的吞吐量分析的章节,我认为这些章节是基于第一篇论文。

对于第二个问题,它应该在一个标准中指定,它为我们提供了选项。

  • 在标准中指定 p 的值,然后每个人都可以对其进行硬编码
  • 指定 p 是一个配置参数,这意味着每个系统都应该以某种方式配置该值(我会说这是糟糕的协议设计)
  • 指定站如何就 p 的值达成一致。(例如:在 wi-fi 的上下文中,可以指定接入点应该告诉站点它们的 p 值)。

笔记

  • p 的值不一定是固定的。对后续重传进行退避的常用策略是从 p=1 开始,然后在每次发生冲突时减小 p。维基百科
  • 每个系统的 p 值不必相同。在某些情况下,我们想优先考虑某些站点。在这种情况下,可以为具有更高优先级的系统分配更大的 p 值。我能找到的唯一可访问的参考资料是这篇博士论文如果你有 IEEE 和 ACM 的大学访问权限,谷歌搜索这样的内容可能会有所帮助:“具有 QoS 差异的 p-Persistent CSMA 协议的吞吐量分析”

通常,当先前繁忙的信道再次空闲时进行传输的概率p由所有节点商定。

p由安装人员选择,主要取决于网络中的节点总数和预期的传输速率,但也取决于所需的积极性。例如,当节点数量偏高但平均传输速率相当低(就网络容量而言)时,安装程​​序可以选择更高的积极性(和更高的p)来降低预期延迟。实际上,p需要与信道容量/(节点数 * 它们的平均传输需求)成比例以获得最佳效率。

当其中一个节点通过使用更高的概率“作弊”时,它会在统计上获得更大的通道部分。增加p或增加作弊系统的数量接近 1-persistent CSMA 系统。