Метод випадкового доступу

При використанні методу випадкового доступу кожна абонентська система довільно, незалежно від інших систем, може звертатися до моноканалу. Оскільки при цьому можливе одночасне звертання кількох абонентських систем до загального середовища передачі, даний метод доступу часто називають методом множинного доступу. Математично локальна мережа з множинним доступом може бути зображена (рис. 2.25) як система масового обслуговування з n вхідними потоками та одним обслуговуючим пристроєм. Кількість вхідних потоків відповідає кількості абонентських систем. Інтенсивність i‑ го вхідного потоку l_i визначається інтенсивністю потоку заявок на передачу інформації з боку i‑ оїабонентської системи. Обслуговуючий пристрій у даному разі є середовищем передачі. Час обслуговування заявки відповідає часу передачі блоку даних і дорівнює відношенню довжини блоку даних (у бітах) до швидкості передачі інформації середовищем передачі.

Рис. 2.25. Математична модель локальної мережі з множинним доступом, де:

λ – інтенсивність вхідного потоку; µ – інтенсивність обслуговування;

Відповідно інтенсивність обслуговування m є величиною, зворотною часу обслуговування. Довжина вхідної черги і час очікування обслуговування заявок змінюються за експоненціальним законом, різко зростаючи зі збільшенням інтенсивності вхідного потоку.

Щоб уникнути прийому помилкової інформації, кадр даних доповнюється контрольною сумою. Приймальна абонентська система видає підтвердження тільки після прийняття кадрів з правильною контрольною сумою, інші кадри при цьому ігноруються. Це дає можливість абонентській системі, що передає контролювати передачу кадрів.

Імовірність «зіткнення» повідомлень залежить від інтенсивності звернень абонентських систем до середовища передачі й істотно зростає у разі її збільшення. Одним із засобів зниження кількості конфліктів є попереднє прослуховування середовища передачі і початок передачі тільки за наявності вільного каналу. Такий режим передачі називається множинним доступом з контролем несучої частоти — CSMA (Carrier Sense Multiple Access). Проте й у цьому разі через скінченний час поширення сигналів не можна цілком уникнути конфліктів. Це пов’язано з затримкою розповсюдження сигналу в середовищі що передає. Прослуховуючи середовище передачі, абонентська система протягом певного інтервалу часу не може визначити, що інша абонентська система почала передачу інформації, і сама починає передачу інформації. У результаті цього відбувається викривлення (спотворення) інформації в передавальному середовищі.

Для своєчасного виявлення конфліктів абонентська система у процесі передачі інформації постійно контролює передавальне середовище і у разі появи «зіткнення» припиняє передачу. Через деякий проміжок часу після припинення передачі абонентські системи, що конфліктують, здійснюють повторну спробу передачі інформації. Час затримки визначається спеціальними алгоритмами, спрямованими на зниження ймовірності повторного конфлікту. Наприклад, затримка може формуватися так, що її середнє значення збільшується приблизно вдвічі з кожною новою спробою зайняти моноканал. Такий режим передачі називається множинним доступом з контролем несучої частоти і виявленням зіткнень — CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection).