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1、计算机网络研讨 2016 10 25 题目描述 学习无线局域网中CSMA CA协议的基本原理以及与CSMA CD协议的异同点 CONTENT 相同点 CAMS CA协议 CSMA CD协议 不同点 CSMA CD协议 CSMA CD协议 意思是载波监听多点接入 碰撞检测 它的基本原理是 所有节点都共享网络传输信道 节点在发送数据之前 首先检测信道是否空闲 如果信道空闲则发送 否则就等待 在发送出信息后 再对冲突进行检测 当发现冲突时 则取消发送 假设有这一层楼 两旁住了几十户人 中间只有一条仅供一人同行的走道 情况如下 当这些住户要经过走道出来时 首先探出头来看看走道上有没有人 这就是载波监听
2、 如果没有 就通过走道出来 如果走道上有人走 那么就一直盯着走道 直到走道上没人时再出来 1 坚持监听算法 如果有两人同时看到走道上没有人 而同时走向走道 冲突检测 则两个人发现时就马上回到自己屋里 1 首先检测信道是否有使用 如果检测出信道繁忙 则等待一段随机时间后 才送出数据 2 接收端如果正确收到此帧 则经过一段时间间隔后 向发送端发送确认帧ACK 3 发送端收到ACK帧 确定数据正确传输 在经历一段时间间隔后 会出现一段空闲时间 1 送出数据前 监听媒体状态 等没有人使用媒体 维持一段时间后 才送出数据 由於每个设备采用的随机时间不同 所以可以减少冲突的机会 2 送出数据前 先送一段小
3、小的请求传送报文 RTS RequesttoSend 给目标端 等待目标端回应 CTS CleartoSend 报文后 才开始传送 利用RTS CTS握手 handshake 程序 确保接下来传送资料时 不会被碰撞 站A的无线信号覆盖范围 站B 站C 站E 站B的无线信号覆盖范围 站A 站D 站E 若站A要向站B发送数据 则 1 站A在发送数据帧之前 要先向站B发送一个请求发送帧RTS RequestToSend 在RTS帧中已说明将要发送的数据帧的长度 站B收到RTS帧后就向站A回应一个允许发送帧CTS ClearToSend 在CTS帧中也附上A欲发送的数据帧的长度 从RTS帧中将此数据复
4、制到CTS帧中 站A收到CTS帧后就可发送其数据帧了 2 对于站C 站C处于站A的无线传输范围内 但不在站B的无线传输范围内 因此站C能够收听到站A发送的RTS帧 但经过一小段时间后 站C收听不到站B发送的CTS帧 这样 在站A向站B发送数据的同时 站C也可以发送自己的数据而不会干扰站B接收数据 注意 站C收听不到站B的信号表明 站B也收听不到站C的信号 3 对于站D 站D收听不到站A发送的RTS帧 但能收听到站B发送的CTS帧 因此 站D在收到站B发送的CTS帧后 应在站B随后接收数据帧的时间内关闭数据发送操作 以避免干扰站B接收自A站发来的数据 4 对于站E 它能收到RTS帧和CTS帧 因
5、此 站E在站A发送数据帧的整个过程中不能发送数据 例 尽管协议经过了精心设计 但冲突仍然会发生 例如 站B和站C同时向站A发送RTS帧 这两个RTS帧发生冲突后 使得站A收不到正确的RTS帧因而站A就不会发送后续的CTS帧 这时 站B和站C像以太网发生冲突那样 各自随机地推迟一段时间后重新发送其RTS帧 推迟时间的算法也是使用二进制指数退避 CSMA CD 带有冲突检测的载波监听多路访问 发送包的同时可以检测到信道上有无冲突但无法 避免 冲突 CSMA CA 带有冲突避免的载波监听多路访问 发送包的同时不能检测到信道上有无冲突 只能尽量 避免 冲突 1 两者的传输介质不同 CSMA CD用于总线式以太网 而CSMA CA则用于无线局域网802 11a b g n等等 2 检测方式不同 CSMA CD通过电缆中电压的变化来检测 当数据发生碰撞时 电缆中的电压就会随着发生变化 而CSMA CA采用能量检测 ED 载波检测 CS 和能量载波混合检测三种检测信道空闲的方式 3 WLAN中 对某个节点来说 其刚刚发出的信号强度要远高于来自其他节点的信号强度 也就是说它自己的信号会把其他的信号给覆盖掉 4 本节点处有冲突并不意味着在接收节点处就有冲突 结束 谢谢
