Tại sao mạng WLAN sử dụng Tránh va chạm và không phát hiện Collison?


18

Tôi đang tìm kiếm câu trả lời này khá lâu rồi. Tại sao có CSMA / CD trong LAN nhưng CSMA / CA trong mạng WLAN?

Giải thích tốt nhất tôi có thể tìm thấy là "do tỷ lệ cực cao trong việc truyền và nhận năng lượng, việc truyền dữ liệu trên cùng một kênh là rất không thực tế. Do đó, tránh va chạm được sử dụng". Không thể có được ý nghĩa. Ngay cả khi bạn đang sử dụng hai kênh riêng biệt để truyền và nhận, CSMA được sử dụng để quyết định nút nào sẽ sử dụng kênh, do đó, không có điểm nào trong việc thả CD thay cho CA. Vì vậy, lời giải thích này bằng cách nào đó có vẻ không phù hợp.

Lý do duy nhất tôi có thể nghĩ đến là nếu số lượng nút thấp, do đó khả năng va chạm thấp, chúng ta nên sử dụng CD, nếu cơ hội va chạm cao, chúng ta nên sử dụng CA. Nhưng không có sự khác biệt về số lượng người dùng giữa LAN và WLAN.
Nếu ai đó có thể vui lòng giải thích.


csma / cd không thể được sử dụng một cách hiệu quả trong WLAn vì tỷ lệ lỗi rất cao trong mạng WLAN và cho phép va chạm sẽ giúp giảm đáng kể thông lượng. tham khảo; Mạng không dây AD Hoc, C.Siva Ram Murthy
user63044

Câu trả lời:


19

Trong môi trường Ethernet CSMA / CD có dây, có thể phát hiện xung đột vì có các cặp TX và RX riêng biệt (sử dụng ví dụ về 10BaseT). Nếu một NIC 10BaseT song công gửi một khung trên cặp TX, nhưng thấy khung đó bị hỏng trên cặp RX, thì NIC đã phát hiện ra một xung đột.

Tuy nhiên, với một thiết bị không dây 802.11, không có "dây dẫn", chỉ có ăng-ten không đồng thời truyền và nhận. Khi một thiết bị 802.11 đang truyền, nó không thể nghe theo một cách thực tế để nghe tín hiệu khác truyền cùng lúc trên cùng một tần số. Lý do cho điều này là cường độ tín hiệu RF giảm rất nhanh khi truyền.

Ngay cả khi chúng tôi chế tạo một thiết bị WiFi tưởng tượng có thể nhận và truyền đồng thời, nó sẽ chỉ có thể nghe thấy một vụ va chạm xuôi dòng nếu thiết bị kia đang sử dụng công suất đầu ra cao hơn nhiều (có thể là năng lượng thô hoặc thông qua mức tăng thụ động / chủ động nào đó) . Thông thường tín hiệu TX của chính nó sẽ quá mạnh và "nhấn chìm" bất kỳ tín hiệu nhận được nào khác.

Vì vậy, một quy trình khác được yêu cầu, dẫn đến nhu cầu về CSMA / CA.


1
10base-2 và 10base-5 (từ những ngày đầu của ethernet) không có cặp TX và RX. Ngay cả với 10 / 100base-T, trung tâm kết nối nhiều hơn hai điểm cuối sẽ phải thêm nhiều TX cho tất cả các cổng. Sự thật đơn giản là không dây không thể phát hiện va chạm một cách đáng tin cậy vì tất cả các bộ đàm không thể nghe thấy nhau một cách đáng tin cậy.
Ricky Beam

Bài viết gốc của tôi không đề cập đến cặp TX và RX vì mạng lưới xe buýt, tôi chỉ đơn giản để nó là dây dẫn TX và RX. Mạng lưới xe buýt tồn tại bằng cách cơ bản cho phép tất cả các thiết bị cư trú trên một mạch đơn. Sự thật đơn giản là không dây không thể phát hiện va chạm vì không thể làm như vậy.
YLearn

18

Tránh được sử dụng cho một thực tế rất đơn giản là mọi đài phát thanh ("máy khách") không nhất thiết phải nằm trong phạm vi của nhau. Do đó, nếu không có AP phối hợp ai có thể nói chuyện, các đài phát thanh ở xa có thể giẫm lên nhau vì họ không thể biết người kia đang truyền.


4
Đây là câu trả lời chính xác. Để một máy khách không dây có thể giao tiếp, nó chỉ cần nhìn thấy AP, không nhất thiết phải là bất kỳ máy khách nào khác. Vì vậy, nếu hai khách hàng ở ngoài tầm với nhau bắt đầu nói chuyện, họ sẽ gây nhiễu tín hiệu cho nhau tại AP. Họ sẽ không bao giờ biết về điều đó, vì họ không thể nghe thấy nhau. Về cơ bản, CSMA / CD hoạt động trong một miền phát sóng. Trong không dây, miền quảng bá không hoàn toàn trùng lặp với các thiết bị vật lý. (Hãy nghĩ về nó như một sơ đồ venn, bất kỳ sự trùng lặp nào cũng sẽ can thiệp vào toàn bộ miền khác.)
JelmerS

1
@JelmerS, xin lỗi, đây là câu trả lời phụ. Trong khi sự thật, nó không phải lúc nào cũng được áp dụng. Lý do thực sự là ngay cả khi một thiết bị không dây được thiết kế cho RX trong khi đó là TX, nó sẽ không thể phát hiện ra xung đột vì TX của nó sẽ mạnh hơn bất kỳ tín hiệu nào khác có thể nghe thấy (dựa trên cùng EIRP) và "Mặt nạ" đó là khả năng RX tín hiệu khác. Trong điều kiện thực tế, một thiết bị không dây có thể cả TX và RX cùng một lúc.
YLearn

Không, đó chỉ là một cách nói khác. Mặc dù radio có thể (và không) nhận trong khi truyền, nhưng nó sẽ chỉ hoạt động cho người gửi đó. (bằng cách trừ TX khỏi RX. một cái gì đó mà mọi modem analog đã làm được hơn 20 năm.) Mọi người khác sẽ nghe thấy rác, hoặc máy phát mạnh hơn, cục bộ hơn.
Ricky Beam

1
@RickyBeam, so sánh không dây với công nghệ có dây là sai lầm. Hầu hết RF là bán song công. Nó được thiết kế dưới dạng bán song công vì rẻ hơn / đơn giản hơn để làm như vậy và việc song công hoàn toàn trên cùng tần số là không thực tế. Điện thoại di động hoạt động bằng cách sử dụng các cặp tần số, một cho TX và một cho RX. Hầu hết các RF khác là bán song công; ban nhạc công dân, sóng ngắn, FM, AM, nhiều đài cảnh sát / cứu hỏa, nhiều ứng dụng quân sự, v.v.
YLearn

Khi đọc lại, tôi cũng cần lưu ý rằng CSMA / CA được triển khai độc lập với bất kỳ cơ chế nào mà AP sử dụng để quản lý "ai có thể nói chuyện". Đây là lý do tại sao các vấn đề như vấn đề nút ẩn cũng có thể yêu cầu triển khai RTS / CTS ngoài CSMA / CA.
YLearn

4

EDIT (Dựa trên sự điều chỉnh của Ricky):

Dưới đây là một đoạn trích từ http://www.hpl.hp.com/personal/Jean_Tourrilhes/Linux/Linux.W mồi.mac.html

CSMA / CA có nguồn gốc từ CSMA / CD (Phát hiện va chạm), là cơ sở của Ethernet. Sự khác biệt chính là tránh va chạm: trên dây, bộ thu phát có khả năng nghe trong khi truyền và do đó để phát hiện va chạm (với một dây, tất cả các truyền đều có cường độ xấp xỉ như nhau). Nhưng, ngay cả khi một nút radio có thể nghe trên kênh trong khi truyền, cường độ truyền của chính nó sẽ che lấp tất cả các tín hiệu khác trên không trung. Vì vậy, giao thức không thể trực tiếp phát hiện các xung đột như với Ethernet và chỉ cố gắng tránh chúng.

Liên kết dưới đây được đọc tốt trên CSMA / CA và cũng giải thích cách CSMA / CA hoạt động:

http://www2.cs.uidaho.edu/~oman/SC&CI/CSMA-CA-collutions_Bonaventure.pdf


1
Tiêu cực. CSMA / CD không yêu cầu tx / rx đồng thời. Nó được thiết kế DÀI trước khi ethernet song công hoàn toàn tồn tại.
Ricky Beam

Cảm ơn bạn đã bắt @RickyBeam. Sau đó, bạn cũng có thể giải thích làm thế nào trạm dừng lại từ truyền nếu nó không thể cảm nhận được trạm cùng lúc truyền?
vish213

Tôi thường đồng ý với Ricky, nhưng CSMA / CD có thể theo dõi cả RX và trong khi trong quá trình TX không liên quan gì đến hoạt động song công hoàn toàn. Nó dựa trên việc có các dây dẫn TX và RX riêng biệt và phát hiện xung đột khi thiết bị đang gửi tín hiệu trên TX trong khi cũng nhận được tín hiệu trên RX. Mặc dù một đài phát thanh "có thể" trong lý thuyết TX và RX cùng một lúc, nhưng điều này thực tế là không thể ... đó là lý do tại sao về mặt cơ bản, không thể có một thiết bị không dây cho TX và RX cùng một lúc.
YLearn

@YLearn, đó không phải là những gì anh ấy nói. Và bạn đang đọc mọi thứ như thể cặp xoắn (hoặc quang) là phương tiện duy nhất. CSMA / CD được thiết kế trong kỷ nguyên 10base-2 - cáp đồng trục. Va chạm được phát hiện bởi giám sát hiện tại trong phần cứng sớm; phần cứng (nâng cao hơn) sẽ trừ TX khỏi đường dây để nghe các tín hiệu khác, nhưng đó vẫn không phải là "truyền và nhận dữ liệu cùng một lúc"
Ricky Beam

@RickyBeam một mạng lưới xe buýt về cơ bản là một mạng nơi tất cả các thiết bị tham gia vào một mạch đơn. Nguyên tắc tương tự được áp dụng. Theo nhận xét của bạn về hiện tại, có trong phần cứng sớm nếu có hiện tại, có một tín hiệu. Tôi chưa bao giờ nói rằng nó thực sự có thể sử dụng tín hiệu trên RX, thay vào đó khi nhận được tín hiệu như vậy trong khi TX, điều này cho phép phát hiện va chạm.
YLearn

0

Trên một tín hiệu bus có dây khá nhỏ và do đó khá dễ dàng để phát hiện va chạm. IIRC dỗ ethernet thực hiện điều đó bằng cách xem mức DC trên đường dây nhưng có thể làm điều đó bằng cách so sánh tín hiệu trên xe buýt với tín hiệu bạn đang cố truyền.

Điều đó không làm việc cho đài phát thanh. Mất tín hiệu giữa máy phát và máy thu là rất lớn, ít nhất là hàng chục DB. Khi đối mặt với tín hiệu ra mạnh, việc phát hiện tín hiệu đến đang hoạt động trong cùng phổ tần số là không thực tế và yếu hơn rất nhiều. Điều này về cơ bản loại trừ phát hiện va chạm như một cách tiếp cận cho các hệ thống không dây.

Cặp xoắn và sợi Ethenet sử dụng các kênh dữ liệu riêng biệt cho mỗi hướng, do đó không có va chạm trên dây. "Va chạm" được phát hiện đơn giản bằng cách phát hiện hoạt động trên cả hai kênh cùng một lúc.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.