www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Сигналы и спектры 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 [ 234 ] 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358

CSMA/CD превосходит по производительности систему с маркерным доступом. Однако при р gt; 0,22 характеристики системы с маркерным доступом значительно лучше, чем системы CSMA/CD. Чтобы понять причину низкой производительности CSMA/CD (рис. 11.43, 6), напомним определение р из уравнений (11.17) и (11.19).

100 п


100 г-

Токеп Ring

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Нормированная пропускная способность, р


О 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 Нормированная пропускная способность, р

Рис. 11.43. Зависимость задержки от нормированной пропускной способности для сетей с маркерным доступом и CSMA/CD: а) скорость передачи данных 1 Мбит/с; б) скорость передачи данных 10 Мбит/с. (Перепечатано с разрешения автора из Вих W. Local-Area Subnetworks: А Performance Comparison . IEEE Trans. Commun., vol. COM29, n. 10, October, 1981, pp. 1465-1473. copy; 1981, IEEE.)

bX p

Здесь p = bX - пропускная способность канала в бит/с, а R - емкость канала (максимальная скорость передачи битов). По мере роста R пропускная способность канала должна возрастать в соответствии с заданным значением р. При высокой пропускной способности большинство попыток передачи в системе CSMA/CD приводит к конфликтам [26].

11.6. Резюме

в этой главе рассмотрены концепции совместного использования ресурсов и подробно описаны классические подходы: схемы FDM/FDMA и TDM/TDMA. Приведено также описание смешанного метода множественного доступа - CDMA. Кроме того, дано введение в некоторые спутниковые методы множественного доступа, получившие широкое распространение в 70-80-х годах: многолучевое многократное использование частоты и двойное поляризационное многократное использование частоты.

В контексте нескольких модификаций алгоритма ALOHA рассмотрены методы множественного доступа с выделением ресурса по требованию (DAMA). Также приведено описание нескольких методов множественного доступа, используемых системами

Гпявя 1 1 Уппптнрнмр 1л ллнпжргтпе gt;ннк11и ппг-гип



INTELSAT, в частности FDM/FM, SPADE, TDMA и SS/TDMA. В заключение выполнено сравнение двух распространенных алгоритмов, используемых в локальных сетях, - множественного доступа к среде с обнаружением конфликтов и детектированием несущей (CSMA/CD) и маркерного доступа (Token Ring). Основная задача данной главы - общее представление информации о методах множественного доступа.

Литература

1. Rubin L Message Delays in FDMA and TDMA Communication Channels. IEEE Trans. Commun., vol. COM27, n. 5, May, 1979, pp. 1Ь9-111.

2. Nirenberg L. M. and Rubin I. Multiple Access Systems Engineering - A Tutorial. IEEE WESCON/78 Professional Program, Modem Communications Techniques and Applications, session 21, Los Angeles, September, 13, 1978.

3. Abramson N. The ALOHA System - Another Alternative for Computer Communications. Proc. Fall Joint Comput. Conf. AFIPS, vol. 37, 1970, pp. 281-285.

4. Hayes J. F. Local Distribution in Computer Communications. IEEE Commun. Mag., March, 1981, pp. 6-14.

5. Schwartz M. Computer - Communication Network Design and Analysis. Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J., 1977.

6. Tanenbaum A. S. Computer Networks. Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N. J., 1981.

7. Abramson N. The ALOHA System; in N. Abramson and F. F. Kuo, eds., Computer Communication Networks, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N.J., 1973.

8. Kleinrock L. Queueing Systems, vol. 1. Theory, John Wiley amp; Sons, Inc., New York, 1975.

9. Abramson N. Packet Switching with Satellites. AFIPS Conf Proc, vol. 42, June, 1973, pp. 695-702.

10. Rosner R. D. Packet Switching. Lifelong Learning Publications, Wadsworth Publishing Company, Inc., Belmont, Calif, 1982.

11. Crowther W., Rettberg R., Walden D., Omstein S. and Heart F. A System for Broadcast Communication: Reservation ALOHA. Proc. Sixth Hawaii Int. Conf Syst. Sci., January, 1973, pp. 371-374.

12. Roberts L. Dynamic Allocation of Satellite Capacity through Packet Reservation. AFIPS Conf Proc, vol. 42, June, 1973, p. 711.

13. Binder R. A Dynamic Packet-Switching System for Satellite Broadcast Channels. Proc. Int. Conf Commun., June, 1975, pp. 41-1-41-5.

14. Capetanakis J. Tree Algorithms for Packet Broadcast Channels. IEEE Trans. Inf Theory, vol. IT25, September, 1979, pp. 505-515.

15. Puente J. G. and Werth A. M. Demand-Assigned Service for the INTELSAT Global Network. IEEE Spectrum, January, 1971, pp. 59-69.

16. Jones J. J. Hard Limiting of Two Signals in Random Noise. IEEE Trans. Inf Theory, vol. IT9, January, 1963, pp. 34-42.

17. Bond F. E. and Meyer H. F. Intermodulation Effects in Limited Amplifier Repeaters. IEEE Trans. Commun. Technol., vol. C0M18, n. 2, April, 1970, pp. 127-135.

18. Shimbo O. Effects of Intermodulation, AM-PM Conversion, and Additive Noise in Multicarrier TWT Systems. Proc. IEEE, vol. 59, February, 1971, pp. 230-238.

19. Chakraborty D. INTELSAT IV Satellite System (Voice) Channel Capacity versus Earth-Station Performance. IEEE Trans. Commun. Technol., vol. C0M19, n. 3, June, 1971, 355-362.

20. Campanella S. and Schaefer D. Time Division Multiple Access Systems (TDMA); in K. Feher, Digital Communications, Satellite/Earih Station Engineering, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N. J., 1983.

21. Scarcella T. and Abbott R. V. Orbital Efficiency Through Satellite Digital Switching. IEEE Commun. Mag., May, 1983, pp. 38-46.

22. Muratani T. Satellite-Switched Time-Domain Multiple Access. Proc. IEEE Electron, and Aerosp. Conf (EASCON), 1974, pp. 189-196.

23. Dill G. D. TDMA, The State-of the-Ari. Rec. IEEE Electron. Aerosp. Syst. Conv. (EASCON), September, 26-28, 1977, pp. 31-5A-31-5I.

1 1.6. РрЯЮМР



24. Jarett К. Operational Aspects of Intelsat VI Satellite - Switched TDMA Communication System. AIAA Tenth Commun. Satell. Syst. Conf. March, 1984, pp. 107-1}}.

25. Stallings W. Local Network Performance. IEEE Commun. Mag., vol. 22, n. 2, February, 1984, pp. 27-36.

26. Bux W. Local-Area Subnetworks: A Performance Comparison. IEEE Trans. Commun., vol. COM29, n. 10, October, 1981, pp. 1465-1473.

27. Dixon R. C, Strole N. C. and Markov J. D. A Token-Ring Network for Local Data Communications. IBM Syst. J., vol. 22, n. 1-2, 1983, pp. 47-62.

Задачи

11.1. Разработайте набор сигналов FDM, состоящий из 5 каналов передачи речи, каждый в диапазоне 300-3400 Гц. Уплотненный набор сигналов должен состоять из инвертированных боковых полос и занимать спектральную область от 30 до 50 кГц.

а) Изобразите составной спектр, указав отдельные спектры и положение защитных полос.

б) Изобразите блок-схему, показывающую процессы смешивания частот и фильтрования, а также необходимые параметры местного гетеродина приемника.

11.2. Приемник настроен на прием нижней боковой полосы (lower sideband - LSB) радиочастотной несущей с частотой f = МГц. Ширина полосы сигнала LSB равна 100 кГц. Для переноса принятого сигнала на нижнюю промежуточную частоту используется местный гетеродин приемника с частотой /из. Пусть До gt; Д, а усилитель промежуточной частоты центрирован на частоте 2 МГц. Изобразите блок-схему гетеродинного преобразования, на которой будут указаны радиочастотный фильтр, местный гетеродин и фильтр промежуточной частоты. Укажите частоту центрирования каждого фильтра и типичные спектры сигналов в разных точках диаграммы,

11.3. Из уравнений (11.13) и (11.15) следует, что средняя величина задержки сообщения в схеме TDMA меньше, чем в схеме FDMA. Какими будуттрактические результаты уменьшения времени задержки в схеме TDMA (как функции времени передачи кадра) для спутникового канала с односторонним радиусом действия 36 ООО км? Для каких значений времени передачи кадра схема TDMA будет иметь значительное преимущество перед FDMA?

11.4. Группа станций совместно использует канал с чистой схемой ALOHA, поддерживающий скорость 56 Кбит/с. В среднем каждые 10 с любая станция передает пакет данных, даже если на данный момент предыдущий пакет еще не отправлен (т.е. станция заносит пакеты в буфер). Размер каждого пакета равен 3 ООО бит. Найдите максимальное число станций, которые могут одновременно использовать данный канал. Процесс прибытия пакетов считать пуассоновским.

11.5. Группа из трех станций совместно использует канал с чистой схемой ALOHA, поддерживающий скорость 56 Кбит/с. Средняя скорость передачи данных станциями равна следующему: R\ = 7,5 Кбит/с, R2 = 10 Кбит/с, R, = 20 Кбит/с. Размер каждого пакета составляет 100 бит. Вычислите нормированный объем информации, которой обмениваются через канал, нормированную пропускную способность, вероятность успешной передачи и скорость поступления успешно переданных пакетов. Процесс поступления пакетов считать пуассоновским.

11.6. Докажите, что при использовании чистой схемы ALOHA нормированная пропускная способность не превышает 1/2е, а максимум наблюдается при нормированном объеме переданной информации,равном 0,5.

11.7. а) Докажите, что уравнение (11.24) является действительной функцией плотности веро-

ятности дискретной случайной переменной.

б) Найдите среднее значение дискретной случайной переменной, функция плотности вероятности которой описывается уравнением (11.24).

в) Докажите, что результат, полученный в п. б, не противоречит утверждению, что X - средняя скорость поступления пакетов.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 [ 234 ] 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358