CSMA/CA

1. 개요

2. 다중접속방식의 진화

3. CSMA/CA

 

 

 

1. 개요

 - LAN과 같이 많은 호스트의 사용자가 하나의 회선에 동시에 접근하면 신호가 겹쳐서 신호가 손상되거나 신호자체가 소실될 가능성이 있음

 - 각 호스트가 동시에 자주 네트워크를 접속할수록 또는 호스트에서 전송할 데이터가 많아질수록 이러한 충돌도 증가하게 됨

 - 이러한 충돌을 피하면서 많은 양의 프레임을 전송하기 위해서는 매체접근제어 메커니즘이 필요함

 - CSMA/CA는 매체 접근제어 메커니즘 중의 한 방법

 

 

2. 다중접속방식의 발전

 - 초기의 다중접근방식(MA:Multiple Access)은 두개 이상의 장치가 동시에 매체에 접근할 확률이 매우 낮은 것으로 보고 전송 전 통신 채널을 Listen하지 않는 간단한 방식  

                   Pure ALOHA Protocol

                             Station이 전송할 Frame이 생기면 바로 전송

                             ACK를 기다림

                             ACK 오면 성공, 그렇지 않으면 재전송

                             Backoff limit에 이를 때까지 재전송이 반복되면, Frame 전송을 포기

                   Slotted ALOHA Protocol

                             Pure ALOHA Protocol을 보완한 프로토콜, 캐리어를 센스하지 않는 점은 Pure ALOHA와 동일하지만 각 스테이션간 동기화 기법을 적용하여 ALOHA 네트워크의 Throughput을 2배로 증가시킴

  - 다음에 등장한 CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 방식은 호스트가 전송하기 전에 회선의 상태를 점검, 사용되지 않은 상태임을 확인하고 전송을 시작

  - CSMA 방식에 충돌을 검출하는 기능을 추가하는 것이 바로 CSMA/CD 방식임(유선 링크의 경우 충돌을 확인할 수 있기 때문에 사용가능한 방식, 유선 Ethernet LAN에서 사용하는 프로토콜)

  - 무선 네트워크에서는 충돌을 감지하기 힘들기 때문에 CSMA/CD 방식을 사용할 수 없다. 따라서 충돌을 회피하는 CSMA/CA 방식 사용

 

참조>

 3. CSMA/CA

  - 충돌회피방 식

  - 다른 호스트가 데이터 송신 중인지를 판단한 후, 다른 단말이 송신 중이라면 랜덤한 시간동안 대기, 즉 아무도 송신하고 있지 않을 때 전송하는 것

  - CSMA/CD의 경우 일단 전송 후에 충돌이 발생하면 일정 시간 기다린 후 재전송하는 방식

 가. IFS

  - 충돌 회피를 위해 프레임 간에 여유 간격을 두는 것이 IFS(Inter Frame Space)

    ● SIFS(Short IFS): ACK 응답등을 위한 높은 우선순위

    ● PIFS(PCF IFS): PCF 모드에서 중간 우선순위

    ● DIFS(DCF IFS): 비동기 데이터 서비스를 위한 낮은 우선 순위

 

  나. 동작원리

     - 노드가 매체를 감지  

     - 매체가 DIFS동안 사용되지 않으면 송신 시작

     - 매체가 사용 중이면 노드는 DIFS의 주기동안 기다린 후 충돌을 피하기 위해 슬롯시간의 배수만큼의 랜덤 백오프 시간동안 더 기다림

     - 백오프 시간 동안 다른 노드가 이미 매체를 점유하면 백오프 타이머 중지

     - 다음에 매체 경쟁 시 중지된 이후부터 카운트 시작하여 공정성 부여

 

  다. RTS-CTS-ACK

     - Hidden Node 문제 해결을 위해 RTS, CTS 패킷 이용

     - 송신기는 DIFS 만큼 기다린 후 RTS 전송

     - 수신기는 수신 준비가 되었으면 SIFS 만큼 기다린 후 CTS 응답

     - 송신기는 SIFS 후에 데이터 송신

     - 수신기는 데이터 수신 후에 SIFS 만큼 기다린 후 ACK 응답

     - 다른 노드들은 RTS, CTS 수신 후 NAV(Network Allocation Vector)  설정

 

http://cs.stanford.edu/people/eroberts/courses/soco/projects/2003-04/wireless-computing/int_interlan.shtml

 

 

<참조>

  - 802.11에는 여러가지 매체 접근방식이 정의되어 있음

  - DCF(Distributed Coordination Function)는 필수 기본, 경쟁방식(먼저 송신한 쪽이 해당 망을 점유하는 방법)

  - PCF(Point Coordination Function): 무경쟁 방식, 시장에서 미구현

  - HCF(Hybrid Coordination Function)

http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?nav=2&m_temp1=4903&id=760

 

    

 

 

 

 

 

 

http://www.ktword.co.kr/abbr_view.php?m_temp1=2038

http://nenunena.tistory.com/67

http://hackhack.tistory.com/entry/Collision-avoidance-system

chapter7-131231105852-phpapp01.ppt