Chƣơng 1 : TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY
1.3. Chuẩn IEEE802.11 và một số vấn đề trong mạng không dây cự li ngắn
1.3.2. Cơ chế CSMA/CD và CSMA/CA với gói tin biên nhận ACK
Trong mạng không dây cự li ngắn, các nút mạng đều lắng nghe và cảm nhận đường truyền (nghe sóng mang) trước khi quyết định truyền dữ liệu. Bằng các cơ chế lắng nghe và truyền khác nhau, thơng tin có thể đến đích với tỉ lệ xung đột ít hay nhiều và độ trễ của việc truyền dữ liệu cũng khác nhau. Có hai cơ chế lắng nghe của trạm là cơ chế phát hiện xung đột và cơ chế tránh xung đột.
Cơ chế đa truy nhập cảm nhận sóng mang có phát hiện xung đột CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect): là một trong nhiều phương pháp truy cập hay sử dụng trong mạng WLAN, theo phương pháp này, khi một trạm muốn truyền một gói tin, trước tiên nó sẽ lắng nghe xem trên đường truyền có sóng mang (Carrier) hay khơng. Nếu khơng có, nó sẽ thực hiện truyền gói tin (theo frame). Trong khi truyền gói tin, nó vẫn tiếp tục lắng nghe để xem có máy nào định truyền tin hay khơng. Nếu khơng có xung đột, trạm sẽ truyền gói tin cho đến hết. Nếu phát hiện xung đột, nó sẽ gửi quảng bá một gói tin báo hiệu cho các máy trên mạng không nên gửi tin để tránh làm nhiễu đường truyền, và sẽ tiến hành gửi lại gói tin. Tiến trình các bước như sau:
Một thiết bị có frame cần truyền sẽ lắng nghe đường truyền cho đến khi nào đường truyền khơng cịn bị chiếm.
Khi đường truyền Ethernet khơng cịn bị chiếm, máy gửi bắt đầu gửi frame. Máy gửi cũng bắt đầu lắng nghe để đảm bảo rằng khơng có xung đột xảy ra.
Nếu có xung đột, tất cả các trạm đã từng gửi ra frame sẽ gửi ra một tín hiệu nghẽn (jamming signal) để đảm bảo tất cả các trạm khác đều nhận ra xung đột (collision). Sau khi phát xong tín hiệu nghẽn, mỗi máy gửi của của những frame bị xung đột sẽ khởi động một bộ đếm thời gian và chờ hết khoản thời gian này (backoff time) sẽ cố gắng truyền lại. Những máy không tạo ra xung đột sẽ không phải chờ.
Sau khi các thời gian định thời là hết, máy gửi có thể bắt đầu một lần nữa với bước đầu tiên.
Cơ chế đa truy nhập cảm nhận sóng mạng tránh xung đột CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance): về nguyên tắc cơ chế này cũng sử dụng sóng mang để cảm nhận trạng thái đường truyền, nhưng cơ chế CSMA/CA này có sử dụng thêm gói tin biên nhận ACK để xác nhận sự thành công của việc
truyền dữ liệu thay vì tự ý sử dụng đường truyền như cơ chế CSMA/CD. Khi một trạm nguồn gửi gói tin đến trạm đích, trạm nguồn sẽ chờ đợi trạm đích gửi một gói tin biên nhận ACK để xác nhận dữ liệu đã truyền đến đích. Nếu trạm nguồn khơng nhận được gói tin ACK từ trạm đích, mặc định nó sẽ hiểu đường truyền có xung đột làm mất gói, và gói dữ liệu sẽ được phát lại tới trạm đích.
Khi trạm nguồn và trạm đích truyền các gói tin dữ liệu và biên nhận ACK, cả hai trạm đều phải chờ trong một khoảng thời gian được định ngẫu nhiên (random backoff time) trước khi tới lượt trạm được dành đường truyền để chuyển phát gói tin. Có rất nhiều các khoảng thời gian khác nhau được định cho từng loại gói tin mà trạm nguồn hay trạm đích cần truyền.
Hình 1. 10: Cơ chế CSMA/CA + ACK[4]
Tuy nhiên, cả cơ chế CSMA/CD và cơ chế CSMA/CA đều không giải quyết được vấn đề trạm ẩn và trạm lộ như đã nếu ra ở mục 1.3.1.