Porque existem e para que servem os protocolos de acesso múltiplo?

Protocolo de Acesso Multiplo

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A camada de enlace de dados é responsável pela transmissão de dados entre dois nós. Suas principais funções são- 

• Controle de link de dados
• Controle de acesso múltiplo

Controle de 
enlace de dados - O controle de enlace de dados é responsável pela transmissão confiável da mensagem através do canal de transmissão, usando técnicas como enquadramento, controle de erros e controle de fluxo. Para controle de link de dados, consulte - Parar e aguardar ARQ 

Controle de acesso múltiplo - 
Se houver um link dedicado entre o emissor e o receptor, a camada de controle de link de dados é suficiente; no entanto, se não houver um link dedicado presente, várias estações podem acessar o canal simultaneamente. Portanto, vários protocolos de acesso são necessários para diminuir a colisão e evitar a diafonia. Por exemplo, em uma sala de aula cheia de alunos, quando um professor faz uma pergunta e todos os alunos (ou estações) começam a responder simultaneamente (enviam dados ao mesmo tempo), então, muito caos é criado (sobreposição de dados ou perda de dados). é função do professor (protocolos de acesso múltiplo) gerir os alunos e fazer com que respondam um de cada vez. 

Assim, os protocolos são necessários para compartilhar dados em canais não dedicados. Vários protocolos de acesso podem ser subdivididos ainda como - 
 

1. Protocolo de Acesso Aleatório: Neste, todas as estações têm a mesma superioridade que nenhuma estação tem mais prioridade do que outra estação. Qualquer estação pode enviar dados dependendo do estado do meio (ocioso ou ocupado). Possui dois recursos: 

1. Não há horário fixo para o envio de dados
2. Não há sequência fixa de estações enviando dados

Os protocolos de acesso aleatório são subdivididos em: 

(a) ALOHA - Foi projetado para LAN sem fio, mas também é aplicável para meio compartilhado. Nesse caso, várias estações podem transmitir dados ao mesmo tempo e, portanto, podem levar à colisão e à distorção dos dados. 

• Pure Aloha: 
  quando uma estação envia dados, ela aguarda uma confirmação. Se a confirmação não vier dentro do tempo alocado, a estação espera por um período de tempo aleatório denominado tempo de recuo (Tb) e reenvia os dados. Visto que diferentes estações esperam por diferentes períodos de tempo, a probabilidade de novas colisões diminui. 

Vulnerable Time = 2* Frame transmission time
Throughput =  G exp{-2*G}
Maximum throughput = 0.184 for G=0.5

• Slotted Aloha: 
  é semelhante ao aloha puro, exceto que dividimos o tempo em slots e o envio de dados é permitido apenas no início desses slots. Se uma estação perder o tempo permitido, ela deve aguardar o próximo slot. Isso reduz a probabilidade de colisão. 

Vulnerable Time =  Frame transmission time
Throughput =  G exp{-*G}
Maximum throughput = 0.368 for G=1

Para obter mais informações sobre ALOHA, consulte - Tecnologias LAN 

(b) CSMA - Carrier Sense Multiple Access garante menos colisões, pois a estação deve primeiro detectar o meio (ocioso ou ocupado) antes de transmitir os dados. Se estiver inativo, ele envia dados; caso contrário, ele espera até que o canal fique inativo. No entanto, ainda há chance de colisão no CSMA devido ao atraso de propagação. Por exemplo, se a estação A deseja enviar dados, ela primeiro detectará o meio. Se encontrar o canal ocioso, ela começará a enviar dados. No entanto, no momento em que o primeiro bit de dados é transmitido (atrasado devido ao atraso de propagação) da estação A, se a estação B solicitar o envio de dados e detectar o meio, ela também o encontrará ocioso e também enviará dados. Isso resultará na colisão de dados das estações A e B. 

Modos de acesso CSMA- 

• 1-persistente: O nodo detecta o canal, se ocioso ele envia os dados, caso contrário, ele continua verificando se o meio está ocioso e transmite incondicionalmente (com 1 probabilidade) assim que o canal fica ocioso.
• Não Persistente: O nodo detecta o canal, se ocioso ele envia os dados, caso contrário, ele verifica o meio após um período de tempo aleatório (não continuamente) e transmite quando encontrado inativo. 
• P-persistente: O nodo detecta o meio, se ocioso ele envia os dados com probabilidade p. Se os dados não são transmitidos (probabilidade (1-p)) então ele espera algum tempo e verifica o meio novamente, agora se for encontrado ocioso então ele envia com probabilidade p. Essa repetição continua até que o quadro seja enviado. É usado em sistemas Wifi e de rádio de pacote. 
• O-persistente: a superioridade dos nós é decidida de antemão e a transmissão ocorre nessa ordem. Se o meio estiver ocioso, o nó aguardará seu intervalo de tempo para enviar dados. 

(c) CSMA / CD - Acesso múltiplo com detecção de portadora com detecção de colisão. As estações podem encerrar a transmissão de dados se a colisão for detectada. Para mais detalhes consulte - Eficiência de CSMA / CD 

(d) CSMA / CA - Acesso múltiplo com detecção de portadora com prevenção de colisão. O processo de detecção de colisões envolve o remetente recebendo sinais de confirmação. Se houver apenas um sinal (próprio), os dados serão enviados com sucesso, mas se houver dois sinais (o seu próprio e aquele com o qual colidiu), isso significa que ocorreu uma colisão. Para distinguir entre esses dois casos, a colisão deve ter muito impacto no sinal recebido. No entanto, não é assim em redes com fio, portanto, CSMA / CA é usado neste caso. 

Para que servem os protocolos de acesso múltiplo?

O que é acesso múltiplo?

Quais são as características de um protocolo de acesso múltiplo ideal?

São tipos de protocolos de acesso múltiplo os protocolos de?