什麼是載波偵聽多路訪問協議?


在這些協議中,站點偵聽載波並相應地採取行動,這些協議稱為載波偵聽協議。多路訪問表明多個節點在介質上傳送和接收的事實。

一個節點的傳輸由使用該介質的所有其他節點接收。載波偵聽多路訪問 (CSMA) 是一種機率性介質訪問控制 (MAC) 協議,其中節點在共享物理介質(例如電匯流排或電磁頻譜帶)上傳輸之前,會驗證是否存在其他流量。

載波偵聽多路訪問 (CSMA) 協議

以下三個協議討論了各種實現:-

  • 1-持久 CSMA
  • 非持久 CSMA
  • p-持久 CSMA

1-持久 CSMA

下面將分步驟解釋 1-持久 CSMA。

步驟 1 - 當節點有資料要傳送時,它首先偵聽通道以檢視是否有任何人在傳輸。

步驟 2 - 如果通道繁忙,則站點等待直到它空閒。

步驟 3 - 當站點識別出空閒通道時,它會傳輸幀。

步驟 4 - 如果發生衝突,則站點等待隨機時間並開始重傳。

唯一的缺點是傳播延遲時間會影響 1-持久 CSMA 協議。

示例

讓我們考慮一個示例,就在站點 A 開始傳輸後,站點 B 也準備好傳送其資料並檢測通道。如果站點 A 訊號尚未到達站點 B,則站點 B 會檢測到通道空閒並開始傳輸。這將導致衝突。

即使傳播延遲時間為零,也會發生衝突。如果兩個站點在第三個站點的傳輸中間變得準備就緒,則這兩個站點將等待直到第一個站點的傳輸結束,然後這兩個站點將完全同時開始傳輸。這也會導致衝突。

非持久 CSMA

下面將分步驟解釋非持久 CSMA。

步驟 1 - 試圖比永續性不那麼貪婪。

步驟 2 - 有幀要傳送的節點首先檢測通道。如果通道空閒,則立即檢測。

步驟 3 - 如果通道繁忙,則等待隨機時間,然後再次檢測通道。

步驟 4 - 在非持久 CSMA 中,站點不會持續檢測通道以在檢測到先前傳輸結束時捕獲它。

步驟 5 - 因此,這種非永續性導致更好的通道利用率,但延遲比 1-持久 CSMA 更長。在這裡,碰撞次數減少了。

優點是它減少了碰撞的可能性,因為節點在傳輸前等待隨機時間。

缺點是它降低了網路的效率,因為當可能有站點有幀要傳送時,通道保持空閒狀態。這是因為節點在傳輸前等待隨機時間。

P-持久

下面將分步驟解釋 P-持久 CSMA。

步驟 1 - 它適用於時隙通道,以便時隙持續時間等於或大於最大傳播延遲時間。

步驟 2 - 當站點準備好傳送時,它會檢測通道。

步驟 3 - 如果它空閒,則以機率 p 傳輸。以機率 q=1-p,它推遲到下一個時隙。

步驟 4 - 如果該時隙空閒,它要麼傳輸要麼再次推遲,機率為 p 和 q。此過程重複進行,直到幀已傳輸或另一個節點已開始傳輸。

步驟 5 - 在後一種情況下,節點的行為就像發生了衝突一樣。

步驟 6 - 如果站點最初檢測到通道繁忙,它會等到下一個時隙,然後應用上述演算法。

步驟 7 - IEEE 802.11 使用 p-持久 CSMA 的改進。

優點是 P-永續性減少了碰撞的可能性並提高了網路的效率。

讓我們看看各種隨機訪問協議的通道利用率與負載的比較:-

更新於: 2021 年 9 月 11 日

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