Multiplexing & Multiple Access
Multiplexing 은 데이터를 보낼 때 효율적인 자원 활용을 위해 Time, Frequency, Code를 활용하여 분할하는 기법입니다.
Multiple Access는 클라이언트의 엔드포인트가 여러개인 경우 개별 포인트에서 데이터를 받기 위한 기법입니다.
즉 Multiplexing은 전송의 관점에서 분할법이고, Multiple Access는 수신의 관점에서 분할법이라고 볼 수 있습니다.
참고)
- 송신 > 수신 = down-link
- 수신 > 송신 = up-link
Multiple Access Protocols
이 방식은 Full-Duplex 방식입니다.
Single Shared Broadcast Channel
여러 사용자들(nodes) 들이 동일한 물리적 채널을 공유하여 통신하는 방식입니다. 만약 node가 2개 이상의 신호를 동시에 받게 된다면, Collision 이 발생하였다고 합니다.
Multiple Access Protocol
여러 사용자가 동시에 하나의 통신 채널을 공유할 수 있는 방식을 제공하는 프로토콜입니다. 즉, 어떻게 각 노드들이 채널을 공유해서 사용할지, 예를 들어 언제 노드가 데이터를 전송할지, 를 결정하는 프로토콜 이라고 할 수 있습니다.
주의해야 할 점은, 각 노드들이 채널을 공유하여 사용할 때, 노드들 간의 통신이 없다는 점입니다. 채널 스스로 결정해야만 합니다.
분할하는 방식에는
- Time Division Multiple Access (TDMA)
- Frequency Division Multiple Access (FDMA)
- Code Division Multiple Access (CDMA)
가 있습니다.
Multiple Access Protocol (MAC) 방식
3가지 broad class가 있습니다.
-
Channel Partitioning (자원을 나눠서 할당해주기)
채널을 분할하여 각각의 노드에 할당해줍니다. 분할하는 방법에는 앞서 설명한 FDMA, TDMA, CDMA 가 있습니다. -
Taking Turns : 순서 정하기
순서를 정하여 채널을 사용하는 방식입니다. -
random Access (동시에 나눠쓰기)
채널에 모든 유저가 동시에 접근합니다. Collision 이 발생합니다. “Receiver" from collision 입니다.
Random Access Protocols
Contention based Access Protocols 라고도 불립니다!
하나의 링크로 여러 개의 패킷을 한번에 전송한다면?! Collision 이 발생합니다 ,,, 즉
transmit at full channel data rate R. No a priori coordination among nodes.
입니다 !! 한국말로 번역해보자면
노드 중 하나가 전송할 데이터가 있으면, 그 노드는 전송할 데이터를 전체 채널 데이터 전송 속도인 R로 전송합니다. 이 프로토콜에서는 노드들 간에 사전 조정이나 협조가 없습니다.
즉, 노드들은 다른 노드들이 전송하고 있는지 여부와 관계없이 전송을 시도합니다. 이러한 방식으로 충돌이 발생할 수 있지만, 충돌 발생 시 재전송이나 백오프 등의 방법으로 문제를 해결합니다.
Random/Contention based MAC protocols
이 방식은 비록 충돌이 있지만, 널리 쓰입니다. LAN, Ethernet 등등 많은 기술에서 쓰이는 접근법입니다. Random access MAC protocol 에는 2가지 명세가 있습니다.
- how to detect collision
- how to recover from collision (예를 들어, delayed retransmission)
Contention based MAC protocol 에는 여러가지 타입이 존재합니다.
- ALOHA (pure ALOHA), Slotted ALOHA
- CSMA (Carrier Sense Multiple Access) : Non-persistent, 1-persistent, p-persistent
- CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) : Ethernet/IEEE 802.3
- CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) : Wireless LAN/IEEE 802.11
