CSMA/CA是寫入IEEE802.11的無線網絡MAC層標準協議，相信看到這篇文章的讀者都知道它是用來做什么的。但許多短文對這個協議的解釋都有所缺乏，因此本文用狀態轉換圖的形式詳細說明協議的工作流程。（好吧其實是作者看到一個狀態圖有感而發，見參考資料）

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請看下面的狀態轉換圖：

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其中，CS=1(0)意味著載波被占用（可用），Q=1表示隊列中有（無）待發送的幀（frame）。感興趣的讀者可以自行推斷上述狀態代表什么。

好了，首先說明，CS=1還是CS=0是怎么判斷呢？有時是通過偵聽載波，有時是通過RTS/CTS機制，雖然圖中并未說明。下面沿著狀態圖簡述CSMA/CA工作流程：

　　(初始狀態為I, 節點有待發的幀，于是開始偵聽載波)

　　I：idle，發送方偵聽到信道忙，則轉到D，否則轉到T。

　　D：defer，若信道忙，等待一段時間后，若信道空閑，轉到B。

　　T：transmit，若信道可用，等待一個DCF之后發送一個RTS。若收到的CTS中包含自己的地址，說明預約信道成功，開始傳輸數據幀。傳輸過程中遇到出錯，則轉到B，進入退避過程；遇到信道被占用時轉到D。

　　B：backoff，即CSMA/CA的退避機制，用于處理傳輸出錯的情況。出錯一般只由兩種情況導致，即沖突(collision)和信道噪聲(carrier noise)。退避時，從{1, 3, 7, 15, ... 2^m-1}中選擇一個時間進行延時。

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? ? 退避過程：DCF在退避狀態下有一個競爭窗口機制，如果一次傳輸成功了，發送端需要將競爭窗口置為最小值（802.11中規定contention window最小為31）。對于重傳的節點，每一次傳輸失敗都將contention window的大小成倍放大，即第一次重傳時窗口大小為63，第二次是127，直到達到重傳次數上限，則作丟包處理。競爭窗口越小，越有利于競爭。

? ? 另附MAC層中自私行為的實現：

　　1，增大CCA threshold。

? ? ? ? ? CCA (空閑信道評估，Clear Channel Assessment)用于監測信道是否空閑。節點監測信道中的RSSI并于閾值進行比較，若超出閾值則認為信道忙，否則信道可用。自私節點通過增大這一閾值，使得自身對于信道是否可用不敏感，因此在信道忙的時候仍然發包，導致其他節點的傳輸收到干擾。這種行為屬于暴力自私行為，因為在干擾下自私節點自身的包也會丟失。

　　2，減小backoff time，即選擇小甚至最小的CW。

? ? ? ? ? 通過選擇最小的CW，自私節點在傳輸出錯的時候總是先于沖突節點發包，從而導致不公平性。篡改backoff time的自私行為是最難以解決的問題之一。

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參考資料：Utpal Paul, Passive Measurement of Interference in WiFi?Networks with Application in Misbehavior?Detection[J], TMC, 2013.

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轉載于:https://www.cnblogs.com/zhchngzng/p/3376626.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的从状态转移看：载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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