Subcapa de Control de Acceso al Medio

La subcapa de Control de Acceso al Medio (MAC) es la subcapa inferior de la Capa de Enlace.

Se necesita MAC en redes de difusión (no en las punto a punto) para resolver la asignación del canal a uno de los varios usuarios que lo usan.

El primer enfoque fue la asignación estática. Las alternativas eran FDM y TDM, pero ambas presentaban inconvenientes, por lo que se evolucionó hacia la asignación dinámica.

Además, hay algunas particularidades cuando el canal es inalámbrico, por ende son relevantes p protocolos inalámbricos como MACA y MACAW.

Asignación Dinámica

Se suponen $N$ dispositivos usuarios capaces de generar tramas con una tasa de generación fija de $\lambda$ tramas por segundo. Cuando una estación genera una trama, se bloquea hasta que haya sido transmitido con éxito.

Se asume un canal único. Cuando dos tramas se transmiten a la misma vez, sucede una colisión: las tramas se destruyen, y se deben retransmitir.

Aloha

Aloha es la primera aproximación. Supone infinitos usuarios que generan tramas de longitud fija $L$ según una Distribución de Poisson con media $\lambda$. La población total de usuarios también sigue una distribución de Poisson, con media $N$, al generar tramas.

El total de tramas nuevas y retransmitidas forma una distribución $G$, con $G\approx N$ para un $N$ chico. La probabilidad de que ocurran $k$ colisiones es $P(k)=\frac{G^k\cdot e^{-G}}{k!}$. El rendimiento es $S=G\cdot P(0)$.

Teniendo en cuenta el intervalo de vulnerabilidad $2t$, debido a que se necesita asegurar dos ranuras de tiempo, el rendimiento resulta $S=G\cdot P(0)\cdot P(0)⟹S=G\cdot e^{-2G}$.

Aloha Ranurado

Se introduce una central de radio que ranure el tiempo en intervalos de transmisión. Con esto, se puede reducir el intervalo de vulnerabilidad a la mitad, lo que duplica el rendimiento: $S=G\cdot e^{-G}$.

CSMA

Carrier Sense Media Access (CSMA) propone que las estaciones hagan un censado del canal. Puede ser:

1. 1-persistente: escucha el canal y transmite tan prono esté libre. Sirve para cargas bajas.
2. No-persistente****: si el medio está ocupado, espera un tiempo aleatorio extremo. Sirve para cargas altas.
3. p-persistente: transmite con probabilidad $p$, y espera un tiempo aleatorio con probabilidad $q=1-p$.

CSMA/CD

CSMA con Collision Detection. Un canal puede estar en tres estados: contención, transmisión, o inactivo.

Métodos sin Colisión

Algunos métodos sin colisión son el Protocolo de mapa de bits o recorrido de árbol adaptativo.