基本介紹
- 中文名：衝突檢測
- 外文名：collision detection
- 所屬學科：計算機
衝突檢測分類,載波偵聽多路訪問/碰撞檢測（CSMA/CD）,載波偵聽多路訪問/碰撞避免(CSMA/CA）,CSMA/BA,CSMA/CP,二進制指數退避算法,
衝突檢測分類
載波偵聽多路訪問/碰撞檢測（CSMA/CD）
此方案要求設備在傳送幀的同時要對信道進行偵聽，以確定是否發生碰撞，若在傳送數據過程中檢測到碰撞，則進行如下碰撞處理操作：
- 傳送特殊阻塞信息並立即停止傳送數據：特殊阻塞信息是連續幾個位元組的全1信號，此舉意在強化碰撞，以使得其它設備能儘快檢測到碰撞發生。
- 在固定時間（一開始是1 contention period times）內等待隨機的時間，再次傳送。
- 若依舊碰撞，則採用截斷二進制指數避退算法進行傳送。即十次之內停止前一次“固定時間”的兩倍時間內隨機再傳送，十次後則停止前一次“固定時間”內隨機再傳送。嘗試16次之後仍然失敗則放棄傳送。
此方案套用於
- 乙太網（DIX Ethernet V2）標準，IEEE 802.3標準
載波偵聽多路訪問/碰撞避免(CSMA/CA）
此種方案採用主動避免碰撞而非被動偵測的方式來解決碰撞問題。可以滿足那些不易準確偵測是否有碰撞發生的需求，如無線域名。
CSMA/CA協定主要使用兩種方法來避免碰撞：
- 設備欲傳送訊框（Frame），且訊框聽到通道空閒時，維持一段時間後，再等待一段隨機的時間依然空閒時，才提交數據。由於各個設備的等待時間是分別隨機產生的，因此很大可能有所區別，由此可以減少碰撞的可能性。
- RTS-CTS三向握手（英語：handshake）：設備欲傳送訊框前，先傳送一個很小的RTS（Request to Send）訊框給最近的接入點（Access Point），等待目標端回應CTS（Clear to Send）幀後，才開始傳送。此方式可以確保接下來傳送數據時，不會發生碰撞。同時由於RTS幀與CTS幀都很小，讓傳送的無效開銷變小。
此方案套用於
- 無線區域網路的IEEE 802.11標準。
CSMA/BA
載波偵聽多路訪問/位仲裁（英語：Carrier Sense Multiple Access with Bitwise Arbitration，CSMA/BA）
CSMA/CP
載波偵聽多路訪問/載波優先（英語：Carrier Sense Multiple Access with Carrier Preemption，CSMA/CP）
二進制指數退避算法
在CSMA/CD協定中，一旦檢測到衝突，為降低再衝突的機率，需要等待一個隨機時間，然後再使用CSMA方法試圖傳輸。為了保證這種退避維持穩定，採用了二進制指數退避算法的技術，其算法過程如下：
1. 將衝突發生後的時間劃分為長度為2t的時隙
2. 發生第一次衝突後，各個站點等待0或1個時隙在開始重傳
3. 發生第二次衝突後，各個站點隨機地選擇等待0，1，2或3個時隙在開始重傳
4. 第i次衝突後，在0至2的i次方減一間隨機地選擇一個等待的時隙數，在開始重傳
5. 10次衝突後，選擇等待的時隙數固定在0至1023（2的10次方減一）間
6. 16次衝突後，傳送失敗，報告上層。
