IEEE 802.15.4 sử dụng một phƣơng thức đơn giản cho phép nhiều thiết bị sử dụng cùng một kênh tần số làm phƣơng tiện giao tiếp của chúng. Phƣơng thức truy cập kênh đƣợc sử dụng là CSMA-CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Trong CSMA-CA, mỗi khi một thiết bị muốn truyền dữ liệu, thì trƣớc hết nó phải thực hiện việc đánh giá kênh CCA để đảm bảo rằng kênh không đƣợc sử dụng bởi bất cứ thiết bị nào. Sau đó thiết bị bắt đầu truyền tin hiệu của nó. Quyết định một kênh đƣợc sử dụng hay không dựa trên tính toán năng lƣợng phổ trên kênh tần số muốn sử dụng hoặc dò các loại tín hiệu đang chiếm kênh.
Khi một thiết bị lập kế hoạch truyền một tín hiệu, nó đầu tiên sẽ đi vào chế độ nhận để dò và đánh giá mức năng lƣợng tín hiệu trên kênh mong muốn. Tác vụ này đƣợc gọi là ED. Trong ED, bộ thu sẽ không cố gắng giải mã tín hiệu mà nó chỉ đánh giá mức năng lƣợng tín hiệu. Nếu có một tín hiệu trên băng tần đó, ED sẽ không đảm bảo rằng đó là một tín hiệu IEEE 802.15.4 hay không.
Một phƣơng thức khác để xác nhận một kênh tần số rỗi hay bận đó là cảm ứng sóng mang CS. Ngƣợc lại với phƣơng thức ED, CS sẽ xác định loại tín hiệu đang chiếm kênh, ngay cả khi tín hiệu là một tín hiệu IEEE 802.15.4 thì thiết bị cũng có thể xem xét kênh bận hay rỗi dựa trên ngƣỡng đƣợc chỉ định bởi ngƣời sử dụng.
Nếu kênh bận, thiết bị sẽ dừng một thời gian ngẫu nhiên và thử lại. Việc dừng với thời gian ngẫu nhiên và việc thử lại đƣợc lặp lại cho đến khi kênh rỗi hoặc số lần thử truyền lại đã vƣợt ngƣỡng.
Đồ án tốt nghiệp Chương 2: Chồng giao thức Zigbee/IEEE 802.15.4
Sẽ có hai chế độ CSMA-CA đối với mạng tùy thuộc vào mạng có sử dụng cột mốc để đồng bộ hay không. Với mạng sử dụng cột mốc, việc thực hiện CSMA-CA sẽ bị giới hạn trong các khe thời gian, đƣợc gọi là slotted CSMA-CA, còn với mạng không sử dụng cột mốc, CSMA-CA sẽ không bị giới hạn về các khe thời gian, và nó đƣợc gọi là unslotted-CSMA-CA.
Với việc sử dụng các cột mốc, sẽ có những thời điểm một thiết bị truy cập kênh mà không sử dụng CSMA-CA(đƣợc gọi là phƣơng pháp truy nhập không cạnh tranh):
- Truy cập kênh trong các khe thời gian đƣợc đảm bảo GTS(Guaranteed Time Slot) nằm trong khoảng không cạnh tranh CAP của siêu khung đƣợc cấp phát cho riêng từng thiết bị(sẽ đƣợc đề cập trong phần dƣới).
- Truyền ngay tức thì sau khi xác nhận một yêu cầu dữ liệu. Nói cách khác, nếu một thiết bị yêu cầu dữ liệu từ một bộ điều phối, bộ điều phối truyền xác nhận theo sau đó ngay tức thì là dữ liệu mà không cần sử dụng CSMA-CA giữa 2 lần truyền, ngay cả trong khoảng thời gian cạnh tranh(sẽ đƣợc đề cập trong cấu trúc siêu khung).