1. MAC Protocol (Multiple Access Channel)
- 공유 채널에 다수의 사용자가 접속할 수 있도록 하는 프로토콜
2. Channel Partitioning
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물리적 채널을 분할하여 각 사용자 또는 장치에게 할당하는 방법
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TDMA (Time Division Multiple Access): 시간을 여러 개의 슬롯으로 나누어 사용자에게 할당하는 방식
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FDMA (Frequency Division Multiple Access): 여러 개의 작은 주파수 대역으로 분할하여 사용자에게 할당하는 방식
3. Random Access
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사용자가 데이터를 전송하기 위해 충돌을 감지하고, 충돌이 발생하지 않을 때까지 재전송을 시도하는 방식
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Pure ALOHA: Station이 자유롭게 데이터를 전송할 수 있는 방식
- 충돌이 발생하면 재전송을 시도하며, 이로 인해 충돌 시간 동안에도 데이터 전송을 지속하므로 채널 이용률이 낮고 효율성↓
- 데이터가 정상적으로 전송되었을 때 수신측은 이를 확인하기 위해 ACK 신호를 송신측에 보내는데, 만약 ACK 신호가 도착하지 않으면 송신측은 데이터 전송이 실패했거나 손상되었다고 가정하고 재전송을 시도
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Slotted ALOHA: 시간을 일정한 슬롯으로 분할하여 프레임이 슬롯의 시작 시점에서만 전송될 수 있도록 하여 채널 이용률을 개선
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CSMA: 각 노드는 데이터를 보내기 전에 채널을 감지하여 채널이 사용 중인지 확인하는 방식
→ 다른 노드가 채널을 사용 중이라면 데이터를 전송하지 않고 기다리고, 채널이 Idle 상태라면 데이터를 전송- CSMA/CD: Ethernet과 같은 유선 네트워크에서 사용되는 방식으로, 충돌을 감지하고 회피하는 방식
- 보낸 신호와 받은 신호가 서로 다르거나, 수신 신호가 보낸 신호보다 약하면 충돌이 발생했다고 간주
- 충돌이 감지되면 Jamming Signal을 보냄으로써 충돌을 알림
- Binary exponential backoff: 충돌 발생 시 기다리는 시간을 조정하는 방법
- 충돌이 m번째 발생했을 때, 0부터 2^m - 1까지의 숫자 중에서 하나인 K를 무작위로 선택 후 512 비트 시간을 곱한 만큼 대기
- 충돌이 빈번하게 발생하면 m (collision window)값이 증가하고, 이로 인해 백오프 시간이 길어져 충돌이 발생 확률↓
→ collision window 크기가 무한정으로 늘어나지 않도록 충돌 창문 크기에 제한을 둠
- CSMA/CA: 무선 네트워크에서 충돌을 감지하고 회피하기 위한 방식
- Carrier Sensing: 데이터를 전송하기 전에 채널을 감지하여 채널이 사용 중인지 확인
- DIFS (Distributed Interframe Space): 사용 중일 경우 일정 시간인 DIFS를 대기
- Random Backoff Time: DIFS 이후, 임의로 선택한 시간 동안 대기
→ 충돌을 피하기 위한 대기 시간 - 데이터 전송: 백오프 시간이 0이 되면 데이터를 전송
- 충돌 감지: 여러 장치가 동시에 0을 선택하면 충돌이 발생할 수 있으며, 충돌이 감지되면 즉시 데이터 전송을 중단하고 재전송을 위한 새로운 백오프 시간을 랜덤으로 선택하여 다시 데이터를 전송
- CSMA/CD: Ethernet과 같은 유선 네트워크에서 사용되는 방식으로, 충돌을 감지하고 회피하는 방식
4. Taking Turns
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사용자들이 순서를 정하고, 각각의 사용자가 차례대로 채널에 접근하여 데이터를 전송하는 방식
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polling: 중앙 제어자가 각 디바이스에게 차례대로 허가를 주어 데이터를 전송할 수 있도록 하는 방식
- Master-Slave 구조
- 구현이 간단하며 충돌 발생이 없다.
- 알고리즘 구현으로 인한 오버헤드와 Master 노드의 서버 다운시에 전체에 영향을 미침
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token passing: 특별한 신호(토큰)가 네트워크를 순환하면서 각 디바이스에게 허가를 부여하는 방식
- 토큰 관리가 어려움
- 보내야 할 데이터가 있음에도 불구하고 권한이 없어서 데이터를 전송못하여 성능이 저하될 수 있다.
