CSMA/CD & CSMA/CA

最新推荐文章于 2025-08-15 09:45:14 发布

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#access #算法

CSMA/CD与CSMA/CA是两种不同的载波侦听多路访问策略。CSMA/CD通过冲突检测来处理链路冲突，而CSMA/CA采用冲突避免策略，尤其适用于无线网络。三种CSMA变体在信道利用率和冲突处理上各有优劣，CSMA/CA则解决了无线环境中不能同时收发的问题。

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CSMA(Carrier Sense Multiple Access,载波侦听多路访问)根据具体侦听/发送策略可分为以下三类：
1. none-persistent CSMA:
    设备发送帧前需要侦听链路状态：当侦听到链路忙或者发生冲突，则随机等待一段时间后再继续侦听；若侦听到链路不忙，则立即发送。
    优点：减少冲突
    缺点：延迟较大，信道利用率低

2. 1-persistent CSMA:
    设备发送帧前需要侦听链路状态：当侦听到链路繁忙或者发生冲突，则持续监听；若侦听到链路不忙，则立即发送。
    优点：信道利用率高，发送延迟较大
    缺点：当传播延迟较大或多台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，导致信  道性能降低

3. p-persistent CSMA
    设备发送帧前需要侦听链路状态：当侦听到链路繁忙或者发生冲突，则持续监听；若侦听到链路不忙，则根据事先指定的概率p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）。
    优点：平衡1-persistent中的优缺点
    缺点：概率p的引入增加实现的复杂度

CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection,载波侦听多路访问/冲突检测）
此策略要求设备发送数据的同时需要对信道进行侦听，以确保是否发生冲突，若检测到冲突则执行以下冲突处理：
1）发送连续几个全1字节的特殊阻塞信号强化冲突，让其他设备尽快检测到信道上发生了冲突；
2）在固定时间（一开始是一个竞争周期）内等待随机时间，再次发送；
3）若仍然发生碰撞则采取“截断二进制指数退避算法”进行发送：十次之内