载波侦听多路访问
维基百科，自由的百科全书
 |
本条目需要补充更多来源。（2009年8月4日） |
 |
本条目需要擴充。（2012年5月14日） |
载波侦听多路访问（英语：Carrier Sense Multiple Access，CSMA）工作在OSI参考模型的数据链路层的介质访问控制子层。是一种抢占型的半双工介质访问控制协议，采用分布式控制方法。
依使用的侦听／发送策略，可以將载波侦听多路访问再加以分類為非持续CSMA、1-持续CSMA、p-持续CSMA，但上述作法無法彻底解决冲突问题。
若考慮具体解决冲突问题的策略，則會將CSMA分为
-
- 载波侦听多路访问/冲突检测（CSMA/CD）
- 在发送时检测冲突，并采取适当措施进行补救。
- 载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）
- 在发送前进行试探握手，当确实不会引起冲突时再发送。
- 载波侦听多路访问/位仲裁（CSMA/BA）
- 在发送时進行位仲裁，仲裁勝出的設備才可以繼續發送資料。
- 载波侦听多路访问/载波优先（CSMA/CP）
- 这些策略分别应用于不同的场景以满足不同需求，细节请参考后文章节。
目录 |
CSMA依侦听／发送策略的分類 [编辑]
根据具体的侦听／发送策略，可将CSMA分为
-
- 非持续CSMA（英语：non-persistent CSMA）
- 当要发送帧的设备侦听到线路忙或发生冲突时，会随机等待一段时间再进行侦听；若发现不忙则立即发送；此策略可以减少冲突，但会导致信道利用率降低，以及较长的延迟。
- 1-持续CSMA（英语：1-persistent CSMA）
- 当要发送帧的设备侦听到线路忙或发生冲突时，会持续侦听；若发现不忙则立即发送。当传播延迟较长或多个设备同时发送帧的可能性较大时，此策略会导致较多的冲突，导致性能降低。
- p-持续CSMA（英语：p-persistent CSMA）
- 当要发送帧的设备侦听到线路忙或发生冲突时，会持续侦听；若发现不忙，则根据一个事先指定的概率p来决定是发送帧还是继续侦听（以p的概率发送，1-p的概率继续侦听）；此种策略可以达到一定的平衡，但对于参数p的配置会涉及比较复杂的考量。
- 正确使用以上策略可以在一定程度上减少冲突的发生，但无法彻底解决冲突问题。
CSMA/CD [编辑]
载波侦听多路访问／冲突检测（英语：Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection，CSMA/CD）
此方案要求设备在发送帧的同时要对信道进行侦听，以确定是否发生冲突，若在发送数据过程中检测到冲突，则进行如下冲突处理操作：
- 发送特殊阻塞信息并立即停止发送数据：特殊阻塞信息是连续几个字节的全1信号，此举意在强化冲突，以使得其它设备能尽快检测到冲突发生。
- 在固定時間（一開始是 1 contention period times）內等待隨機的时间，再次发送。
- 若依舊碰撞，則採用截断二进制指数避退算法进行发送。即十次之內停止前一次“固定時間”的兩倍時間內隨機再發送，十次後則停止前一次「固定時間」內隨機再發送。嘗試16次之後仍然失败則放棄傳送。
此方案应用于
- 以太網(DIX Ethernet V2)标准，IEEE 802.3标准
CSMA/CA [编辑]
载波侦听多路访问／冲突避免（英语：Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，CSMA/CA）
此种方案采用主动避免碰撞而非被动侦测的方式来解决冲突问题。可以满足那些不易准确侦测是否有冲突发生的需求，如无线局域网。
CSMA/CA协议主要使用兩種方法來避免碰撞：
- 设备欲发送帧，且侦听到信道空闲时，維持一段時間後，再等待一段隨機的時間依然空闲时，才送出資料。由於各个设备的等待时间是分别随机产生的，因此很大可能有所区别，由此可以減少冲突的可能性。
- RTS-CTS握手（英语：handshake）：设备欲发送帧前，先发送一个很小的RTS（Request to Send）帧給目標端，等待目標端回應CTS（Clear to Send）帧後，才開始傳送。此方式可以確保接下來傳送資料時，不會发生冲突。同時由於RTS帧与CTS帧都很小，讓傳送的无效开销變小。
此方案应用于
- 无线局域网的IEEE 802.11标准。
CSMA/BA [编辑]
载波侦听多路访问／位仲裁（英语：Carrier Sense Multiple Access with Bitwise Arbitration，CSMA/BA）
CSMA/CP [编辑]
载波侦听多路访问／载波优先（英语：Carrier Sense Multiple Access with Carrier Preemption，CSMA/CP）
相关条目 [编辑]
参考文献 [编辑]
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
