DCF cho phép các trạm độc lập tương tác mà không cần điều khiển tập trung và do đó có thể được dùng trong các mạng adhoc hay các mạng có hạ tầng. Trước khi cố gắng truyền, mỗi trạm kiểm tra xem đường truyền có rỗi không. Nếu đường truyền không rỗi, các trạm hoãn việc truyền và dùng thuật toán backoff hàm mũ để tránh xung đột.
Khe thời gian (Time slot)là thời gian một trạm luôn luôn có khả năng xác định xem trạm khác đã truy nhập đường truyền trong khoảng khe thời gian trước chưa. Điều này sẽ giảm một nửa xung đột .
Thuật toán Backoff theo luật mũ
Exponential Backoff có nghĩa là mỗi lần trạm chọn một khe thời gian và xảy ra xung đột, cửa sổ Backoff sẽ tăng số ngẫu nhiên theo luật mũ giữa 0 và a cho trước, và đợi số khe thời gian này trước khi truy nhập đường truyền, bằng cách luôn kiểm tra xem có trạm nào khác đã truy nhập đường truyền chưa.
Chuẩn 802.11 định nghĩa thuật toán Exponential Backoff Algorithm, được thực thi trong những trường hợp sau:
- Nếu trạm cảm nhận đường truyền trước khi truyền lần đầu một gói tin, và đường truyền bận
- Sau khi truyền lại
- Sau khi truyền thành công
Thuật toán này chỉ không được sử dụng khi trạm quyết định truyền một gói tin mới mà đường truyền rỗi một khoảng thời gian lớn hơn DIFS.
Hình 2.9 Cơ chế truy cập đường truyền
Trong 802.11 MAC, có một số luật cơ sở luôn luôn được sử dụng, và các luật bổ sung có thể được áp dụng phụ thuộc vào các tình huống cụ thể. Hai luật cơ bản được áp dụng với tất cả các truyền sử dụng DCF:
1. Nếu đường truyền rỗi lớn hơn DIFS, việc truyền có thể bắt đầu ngay lập tức. Việc cảm nhận sóng mang được thực hiện bằng cách sử dụng cả hai phương thức cảm nhận sóng mang vật lý và cảm nhận sóng mang ảo.
a. Nếu khung trước đó được nhận không có lỗi, đường truyền phải rỗi ít nhất là DIFS.
b. Nếu truyền trước đó chứa lỗi, đường truyền phải rỗi trong khoảng thời gian EIFS.
2. Nếu đường truyền bận, trạm này phải đợi cho đến khi kênh trở nên rỗi. 802.11 gọi khoảng thời gian này là khoảng hoãn truy cập. Nếu việc truy cập bị hoãn, trạm đợi cho đến khi đường truyền trở nên rỗi trong DIFS và chuẩn bị quá trình backoff theo luật mũ.
Hình 2.10 minh họa việc tăng kích thước cửa sổ tranh chấp khi số lượng trạm truyền tăng lên, sử dụng các số từ tầng vật lý trải phổ chuỗi trực tiếp (DSSS). Các lớp vật lý khác sử dụng các kích thước khác nhau, nhưng nguyên tắc giống nhau. Kích thước cửa sổ tranh chấp luôn luôn là nhỏ hơn một số mũ 2 (ví dụ 31, 63, 127, 255). Mỗi lần bộ đếm tăng, kích thước cửa sổ tăng lên mũ 2. Kích thước cửa sổ tranh chấp bị giới hạn bởi lớp vật lý. Ví dụ, lớp vật lý DS hạn chế cửa sổ tranh chấp chỉ đến 1023 khe thời gian.
Hình 2.10 Quá trình Backoff theo luật mũ
Khi kích thước cửa sổ tranh chấp là cực đại, nó vẫn giữ kích thước đó cho đến khi được thiết lập lại. Cho phép kích thước cửa sổ tranh chấp dài khi các trạm đang cố gắng đạt được truy cập vào đường truyền làm cho các thuật toán MAC ổn định thậm chí trong tình huống tải là cực đại. Cửa sổ tranh chấp được thiết lập đến kích thước tối thiểu khi các khung được truyền thành công, hoặc bộ đếm đạt đến ngưỡng, và khung bị loại bỏ.