Множественный доступ с контролем несущей и предотвращением коллизий (CSMA / CA ) в компьютерных сетях - это сетевой метод множественного доступа, в котором используется обнаружение несущей, но узлы пытаются чтобы избежать коллизий, начав передачу только после того, как канал определен как "свободный". Когда они передают, узлы передают свои пакетные данные целиком.
Это особенно важно для беспроводных сетей, где обнаружение коллизии альтернативного CSMA / CD невозможно из-за того, что беспроводные передатчики теряют чувствительность своих приемников во время передачи пакетов.
CSMA / CA ненадежен из-за проблемы со скрытым узлом.
CSMA / CA - это протокол, который работает на канальном уровне (уровень 2) Модель OSI.
Упрощенный алгоритм CSMA / CAПредотвращение столкновений используется для повышения производительности метода CSMA путем попытки разделить канал примерно поровну между всеми передающими узлами в пределах домен столкновения.
Хотя CSMA / CA использовался во множестве систем проводной связи, это особенно полезно в беспроводной LAN из-за общей проблемы, когда несколько станций могут видеть точку доступа, но не друг друга. Это связано с различиями в мощности передачи и чувствительности приема, а также из-за расстояния и местоположения относительно точки доступа. Это приведет к тому, что радиостанция не сможет «слышать» трансляцию другой радиостанции. Это так называемая проблема «скрытый узел » или «скрытая станция». Устройства, использующие стандарты на основе 802.11, могут пользоваться преимуществами предотвращения конфликтов (квитирование RTS / CTS, а также функция координации точек ), хотя по умолчанию они этого не делают. По умолчанию они используют механизм определения несущей, называемый «экспоненциальной задержкой», или (Распределенная функция координации ), который полагается на попытку станции «прослушать» трансляцию другой станции перед отправкой. CA, или PCF, полагается на то, что AP (или «получатель» для Ad hoc сетей) предоставляет станции исключительное право на передачу в течение заданного периода времени после запроса (Request to Send / Clear to Send).
CSMA / CA может дополнительно быть дополнен обменом пакетом Request to Send (RTS), отправленным отправителем S, и Пакет Clear to Send (CTS), отправленный предполагаемым получателем R. Таким образом, все узлы в пределах диапазона отправителя, получателя или обоих не должны передавать в течение основной передачи. Это известно как обмен IEEE 802.11 RTS / CTS. Реализация RTS / CTS помогает частично решить проблему скрытого узла, которая часто встречается в беспроводных сетях.
Производительность CSMA / CA в значительной степени зависит от модуляции метод, используемый для передачи данных между узлами. Исследования показывают, что в идеальных условиях распространения (моделирование) расширенный спектр прямой последовательности (DSSS) обеспечивает наивысшую пропускную способность для всех узлов в сети при использовании вместе с CSMA / CA и IEEE 802.11 RTS / CTS. обмен в условиях небольшой сетевой нагрузки. Расширенный спектр со скачкообразной перестройкой частоты (FHSS) следует далеко позади DSSS в отношении пропускной способности с большей пропускной способностью, когда нагрузка на сеть становится значительно выше. Однако в реальных условиях пропускная способность обычно такая же из-за факторов распространения радиоволн.