CSMA/CA协议学习卡片

• CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免）是无线局域网（如WiFi）的介质访问控制协议
• 核心机制：载波监听，发送前监听信道是否空闲
• 与CSMA/CD的区别：
  • CSMA/CD：用于有线网络，支持边发送边检测冲突
  • CSMA/CA：用于无线网络，通过预约和退避机制避免冲突

• 隐蔽站问题：节点因距离无法感知彼此信号，导致接收端冲突
• 示例：A和B同时向AP发送数据，但因距离远无法检测对方信号
• 硬件限制：
  • 接收信号强度远小于发送信号强度
  • 无线信号强度动态变化

• 先听后发：信道空闲时等待DIFS间隔后发送完整帧
• 忙则退避：信道忙时启动二进制指数退避算法
• 接收确认：采用停止等待协议，接收方返回ACK
• 信道预约机制（可选）：
  • 发送方广播RTS帧
  • AP回复CTS帧
  • 其他节点收到CTS后进入"禁言"状态

• DIFS：最长（如4ms），用于帧事务开始前的强制等待
• SIFS：最短（如1ms），用于接收方处理时间（如发送ACK）
• PIFS：中等长度（考研可不关注）
• 时序关系：DIFS > PIFS > SIFS

• RTS/CTS流程：
  1. 发送方监听信道，空闲DIFS后广播RTS
  2. AP广播CTS，其他节点收到后禁言
  3. 发送方收到CTS后发送数据
  4. AP校验后返回ACK
• 异常处理：未收到CTS时执行退避并重试

• 发送方规则：
  • 监听信道，空闲DIFS后发送
  • 信道忙时执行随机退避
• 接收方规则：
  • 采用停止等待协议，返回ACK
  • 超时未收到ACK则触发发送方退避

记忆口诀：
先听再发，忙则退避；
隐蔽问题，RTS/CTS；
DIFS最长，SIFS最短；
ACK必返，超时重传。