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Acceso múltiple con detección de portadora con prevención de colisiones (CSMA/CA) en redes informáticas, es un método de acceso múltiple a la red en el que se utiliza la detección de portadora, pero los nodos intentan para evitar colisiones comenzando la transmisión solo después de que se detecte que el canal está 'inactivo'. Cuando transmiten, los nodos transmiten sus paquetes de datos en su totalidad.
Es particularmente importante para las redes inalámbricas, donde la alternativa con detección de colisión CSMA/CD no es posible debido a que los transmisores inalámbricos desensibilizan (apagan) sus receptores durante la transmisión de paquetes.
CSMA/CA no es confiable debido al problema del nodo oculto.
CSMA/CA es un protocolo que opera en la capa de enlace de datos (Capa 2) del modelo OSI.
La evitación de colisiones se utiliza para mejorar el rendimiento del método CSMA al intentar dividir el canal de manera algo equitativa entre todos los nodos de transmisión dentro del dominio de colisión.
Aunque CSMA/CA se ha utilizado en una variedad de sistemas de comunicación por cable, es particularmente beneficioso en una LAN inalámbrica debido al problema común de que varias estaciones pueden ver el punto de acceso, pero no entre sí. Esto se debe a las diferencias en la potencia de transmisión y la sensibilidad de recepción, así como la distancia y la ubicación con respecto al AP. Esto hará que una estación no pueda 'escuchar' la transmisión de otra estación. Este es el llamado 'nodo oculto', o 'estación oculta' problema. Los dispositivos que utilizan estándares basados en 802.11 pueden disfrutar de los beneficios de evitar colisiones (intercambio de protocolos RTS/CTS, también función de coordinación de puntos), aunque no lo hacen de forma predeterminada. De forma predeterminada, utilizan un mecanismo de detección de portadores llamado 'retroceso exponencial' (o función de coordinación distribuida), que se basa en una estación que intenta 'escuchar' para la transmisión de otra estación antes de enviar. CA o PCF se basa en que el AP (o el 'receptor' para redes ad hoc) otorga a una estación el derecho exclusivo de transmitir durante un período de tiempo determinado después de solicitarlo (Solicitud de envío / Autorización para enviar).
CSMA-CA requiere una determinación de si un canal está "inactivo", incluso cuando se utilizan estándares incompatibles y frecuencias de transmisión superpuestas. Según los estándares, para los transmisores 802.11/Wi-Fi en el mismo canal, los transmisores deben turnarse para transmitir si pueden detectarse entre sí incluso 3 dB por encima del nivel de ruido (el nivel de ruido térmico es de alrededor de -101 dBm para canales de 20 MHz). Por otro lado, los transmisores ignorarán los transmisores con estándares incompatibles o en canales superpuestos si la intensidad de la señal recibida de ellos está por debajo de un umbral Pth que, para los sistemas que no son Wi-Fi 6, está entre -76 y -80 dBm.
CSMA/CA puede complementarse opcionalmente con el intercambio de un paquete Solicitud de envío (RTS) enviado por el remitente S y un paquete Listo para enviar (CTS) paquete enviado por el receptor previsto R. Alertando así a todos los nodos dentro del alcance del remitente, el receptor o ambos, para que no transmitan durante la transmisión principal. Esto se conoce como intercambio IEEE 802.11 RTS/CTS. La implementación de RTS/CTS ayuda a resolver parcialmente el problema del nodo oculto que a menudo se encuentra en las redes inalámbricas.
El rendimiento de CSMA/CA se basa en gran medida en la técnica de modulación utilizada para transmitir los datos entre nodos. Los estudios muestran que, en condiciones de propagación ideales (simulaciones), el espectro ensanchado de secuencia directa (DSSS) proporciona el rendimiento más alto para todos los nodos de una red cuando se usa junto con CSMA/CA y el intercambio IEEE 802.11 RTS/CTS en condiciones de carga de red ligera.. El espectro ensanchado por salto de frecuencia (FHSS) sigue de lejos al DSSS con respecto al rendimiento, con un mayor rendimiento una vez que la carga de la red se vuelve sustancialmente pesada. Sin embargo, el rendimiento es generalmente el mismo en condiciones del mundo real debido a los factores de propagación de radio.
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