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Glossareintrag
Medium Access Control
Glossar:10510
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Erläuterung
Übertragungsmedien werden in aller Regel von vielen Teilnehmern genutzt. Da für etliche Übertragungsverfahren zu einer Zeit nur ein Datenpaket störungsfrei übertragbar ist, muss ein Zeitmultiplexverfahren für die Zuteilung des Übertragungsmediums an die sendewilligen Teilnehmer sorgen. Dabei werden dezentrale Verfahren wegen ihrer Flexibilität bevorzugt. In den letzten 20 Jahren haben die sog. CSMA-Verfahren (Carrier Sense Multiple Access) mit dem bekanntesten Vertreter Ethernet den größten Anteil am Markt erobert. Das Grundprinzip bei diesem Zugriffsverfahren ist „listen before talk“, eine Station sendet nur, wenn sie vorher das Medium als frei erkannt hat. Bei den CSMA-Verfahren unterscheidet man noch in -CD (Collision Detection) und -CA (Collision Avoidance).

Collision Detection bedeutet, dass jede Station auch beim Senden das Medium beobachtet und bei erkannter Verfälschung des selbst gesendeten Signals das Senden sofort beendet und erst nach einer durch einen Zufallsgenerator erzeugten Wartezeit und freiem Medium erneut sendet.

Grundlage eines Collision Avoidance-Verfahrens ist die Unterscheidung in dominante und rezessive Bussignale. Durch spezielle Schaltungstechnik wird erreicht, dass eine logische“0“ ein logische“1“ auf dem Bus eindeutig überschreibt. Ein Teilnehmer, der einen freien Bus vorgefunden hat, beginnt einen netzwerkweit eindeutigen Identifier zu senden. Während des Sendens „hört“ er am Bus mit. Sendet ein zweiter Teilnehmer gleichzeitig eine „0“ statt einer „1“, dann erkennt der erste Teilnehmer eine Kollision und verlässt den Bus. Der zweite Teilnehmer hat die bitweise Arbitrierung gewonnen. Er kann weitersenden, da er keinen Fehler entdeckt hat. Dieses Verfahren wird z. B. beim Feldbus „CAN“ (Controller Area Network) angewendet.

Die Token-Verfahren (explizite Vergabe der Sendeberechtigung) sind vor allem in Bereichen, bei denen deterministische Verhaltensweisen verlangt werden, zu finden, wie z. B. im Feldbusbereich (PROFIBUS). Der Vorteil der CSMA-Verfahren gegenüber den Token-Verfahren ist die einfachere Implementierung. Die Rekonfigurierungsmethoden bei verlorenem oder mehrfachem Token sind wesentlich komplexer als bei der Kollision von Paketen. Zudem sind die Zugriffszeiten der CSMA-Verfahren bei mäßiger Mediumbelastung deutlich besser.
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