競爭式協定（contention-based protocol, CBP）是一種通訊協定，讓許多人可以使用無線通訊裝置接取同一個無線電頻道，而無需事先協調。IEEE 802.11的“先聽後說”（listen before talk）作業程式是最為人所知的一種競爭式協定。IEEE 802.11是現今無線區域網路通用的標準，它是由國際電機電子工程學會（IEEE）所定義的無線網路通信的標準。
基本介紹
- 中文名：競爭式協定
- 外文名：contention-based protocol
- 領域：通信
- 類型：通訊協定
- 特點：無需事先協調
- 標準：IEEE 802.11
定義,自由競爭式協定,通信協定,
定義
美國聯邦通信委員會在聯邦規則彙編第47篇第90.7條中，將“競爭式協定”定義為：“透過定義二個以上傳送器同時試圖接取同一頻道所會發生之事件，以及建立傳送器能提供其他傳送器合理運作之機會的機制，讓多人可共享同一頻譜的一種協定。此一協定包括開始一個新的傳輸、確認頻道的狀態（可用或不可用）及在頻道忙碌時管控重新傳輸等程式。”在美國，上述定義亦作為 3650-3700 MHz 頻段之行動寬頻服務的規則之一。
自由競爭式協定
該協定類似於有線通信中的乙太網協定。所謂乙太網，指的是當一個節點想要傳送信號時，它監聽網路，如果網路忙，它等待直到網路空閒；否則它就立刻傳輸。如果同時有兩個或更多的節點監聽網路並決定傳輸，傳輸節點的訊息碰撞並損壞。在傳輸的同時，節點一點也要檢測訊息衝突。檢測到兩個或更多的訊息衝突時，傳輸節點停止傳輸並等待隨機長的時間後重新嘗試傳輸。
這個隨機的時間由二進制指數後退算法(BEB)決定：重傳時間從0到
次時隙之間隨機選取，i表示節點檢測到的第i次衝突事件，一個時隙是來回傳輸的最小時間。然而，當達到10次衝突後，時間間隙被固定在1023時隙；達到16次衝突後，節點停止傳輸的嘗試並向節點處理器匯報傳輸失敗。進一步的恢復可能通過更高的層被嘗試。
在乙太網中還設定了最小長度限制，這是基於下列考慮，第一，設定最小長度限制使區分有效幀和垃圾幀；第二，最小長度限制可以防止傳送短幀時，在傳送端傳送的第一比特尚未到達接收端，傳送已經完成，這將造成不必要的幀衝突。將乙太網協定用於無線串口通信網路，我們稱之為自由競爭式協定。自由競爭式協定繼承了幾乎所有的乙太網標準、性能以及優缺點。我們將其用於實際系統時做了一些稍微的改進。自由競爭式協定網路中，當一個節點想要傳送信號時，它監聽網路，如果網路忙，它等待直到網路空閒；否則它就立刻傳輸。如果同時有兩個或更多的節點監聽網路並決定傳輸，傳輸節點的訊息碰撞並損壞。在傳輸的同時，節點也要檢測訊息衝突。檢測到兩個或更多的訊息衝突時，傳輸節點停止傳輸並等待隨機長的時間後重新嘗試傳輸。這個隨機的時間由二進制指數後退算法(BB)決定。然而，當達到16次衝突後，節點停止傳輸的嘗試並向節點處理器匯報傳輸失敗。進一步的恢復可能通過更高的層嘗試或者手工恢復。在無線串口通信中，由於靜噪開啟和關閉的存在，其時間遠大於有線或光纖通信時傳送的最小長度幀的時間，故而在無線串口通信中不予考慮最小長度限制。
優勢：因為低的介質訪問頭，乙太網使用簡單的算法操作網路並在網路輕載時幾乎沒有延遲。這也是無線自由式競爭協定的優勢所在，和其他無線協定相比在網路輕載時幾乎沒有延遲。
不足之處：乙太網是一個非確定的協定，不支持任何信息優先權。在網路高負荷時，嚴重影響訊息擁塞和時間延遲的訊息衝突是主要的問題，這時訊息衝突可能是極大的。乙太網通過標準BEB算法解決幀衝突，節點傳送數據等待一個專有的時間而不考慮其他等待訪問介質的節點，造成不公平及實質的性能下降。另外，基於BEB算法，還可能造成訊息在一系列的衝突(16次)後被丟棄，因此，點對點的通信無法被保證。同時，由於需要最小有效幀長度，乙太網為了傳輸少量的數據，就要使用很長的訊息長度，當然在無線的自由競爭協定網路中，由於靜噪問題，最小有效幀問題已經不存在。
通信協定
在計算機網路中，為了實現計算機間 的通信和資源共享，必須有一套關於信息傳輸順序、信 息格式和信息內容等的約定，這一整套約定稱為通信 協定。協定通常是由語義、語法和變換規則三部分組成。語義規定了通信雙方彼此間準備“講什麼”，即確 定協定元素的類型；語法規定通信雙方“如何講”，即 確定協定元素的格式; 變換規則用以規定通信雙方的 “應答關係”，即確定通信過程的狀態變化。
