以太網的信道利用率說明

下面我們討論一下以太網的信道利用率。

假定一個10Mb/s以太網同時有10個站在工作，那么每一個站所能發送數據的平均速率似乎應當是總數據率的1/10(即1Mb/s)。其實不然，因為多個站在以太網上同時工作就可能會發生碰撞。當發生碰撞時，信道資源實際上是被浪費了。因此，當扣除碰撞所造成的信道損失后，以太網總的信道利用率并不能達到100%。

一個站在發送幀時出現了碰撞。經過一個爭用期2t后(t是以太網單程端到端傳播時延)，可能又出現了碰撞。這樣經過若干個爭用期后，一個站發送成功了。假定發送幀需要的時間是To。它等于幀長(bit)除以發送速率(10Mb/s)。

我們應當注意到，成功發送一個幀需要占用信道的時間是T0+t，比這個幀的發送時間要多一個單程端到端時延t。這是因為當一個站發送完最后一個比特時，這個比特還要在以太網上傳播。在最極端的情況下，發送站在傳輸媒體的一端，而比特在媒體上傳輸到另一端所需的時間是t。因此，必須在經過時間To+t后以太網的媒體才完全進入空閑狀態，才能允許其他站發送數據。