MAC层协议对用户接入的影响是非常大的。现在的EOC技术有两种MAC层协议,一是MOCA技术采用的TDD/TDMA协议,一个是PLC,PNA,WIFI采用的CSMA协议。总局推荐的是TDD/TDMA协议。
CSMA协议有什么问题吗?
家庭插电联盟(HomePlug Powerline Alliance,HPA)致力于创造共同的电力线网络通信技术标准。2001年6月,HPA发布了其标准的第1个版本HomePlug 1.0,将数据传输速率定为14Mbit/s,采用OFDM调制解调技术,MAC层协议为CSMA/CA。显然这样的数据传输率无法满足高清视频流的传输要求,2005年,HPA又重新制订了全新的HomePlug AV规范,该规范针对住宅电力线上传送的音频和视频流内容进行优化。HomePlug AV的传输速度为200Mbit/秒。为了确保QoS,采用了TDMA(时分多路访问)与CSMA(带有冲突检测机能的载体侦听多重访问)协议。
HomePlug AV设计了十分高效的MAC层,支持基于工频周期同步机制的TDMA和CSMA。TDMA面向连接,提供QoS保障,确保带宽预留、高可靠性和严格的时延抖动控制。CSMA面向优先级,提供四级优先级。
问题就在这里,因为HomePlug AV在MAC层上保持了CSMA方式。
由于MAC层仍然采用CSMA机制,当网络中HomePlug AV设备节点增加时,碰撞的几率会增加,数据传输的速率也会大大降低。延迟也会增加。
那么,为什么HomePlug AV要保持CSMA模式呢?为了兼容。这也是没有办法的事情。它原来就不是为视频设计的,为了视频就增加了TDMA,但又要保留CSMA。
这种情况也会出现在HomePNA3上,也是因为CSMA。WIFI技术也是一样的.
我们来看一下实际的测试数据。在不同的终端用户下的比较
从上面的测试结果中可以看出,当一个局端只有一个用户的时候,速度达到90Mbps,当有32个用户的时候,整个系统的速度只有20Mbps了。这就是MAC层协议对用户接入的影响。当用户数量越多的时候,系统的带宽就越低。甚至到不可以使用的程度。
由于MOCA技术使用的是TDD/TDMA协议,所以,在不同的用户数量的情况下,系统带宽仅仅相差几个Mbps,维持在93Mbps左右。
下面是CSMA技术性能的详细分析。
1、CSMA:它的工作原理是: 发送数据前 先监听信道是否空闲 ,若空闲 则立即发送数据.在发送数据时,边发送边继续监听.若监听到冲突,则立即停止发送数据.等待一段随即时间,再重新尝试 。
2、原理比较简单,技术上易实现,网络中各工作站处于平等地位 ,不需集中控制,不提供优先级控制。但在网络负载增大时,发送时间增长,发送效率急剧下降。
3、CSMA在用户增加时,效率急剧下降
作者: 中数爱信网络科技 余少波 博士(DVBCN特邀嘉宾)