Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance
Dans les reseaux sans fil, en particulier les reseaux Wi-Fi, la methode d'acces CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) est un algorithme distribue qui permet le partage du media (le spectre) entre plusieurs stations tout en reduisant la probabilite de collisions entre trames et le risque de brouillage. Elle est notamment utilisee par Localtalk ou par la norme 802.11 dite Wi-Fi.
La couche liaison de donnees
[modifier | modifier le code]La couche Liaison de donnees de la norme 802.11 est composee de deux sous-couches : la couche de controle de la liaison logique (Logical Link Control, notee LLC) et la couche de controle d'acces au support (Media Access Control, ou MAC).
La couche MAC definit deux methodes d'acces differentes :
- La methode CSMA/CA remplissant la Distributed Coordination Function (DCF)
- La Point Coordination Function (PCF)
La methode d'acces CSMA/CA
[modifier | modifier le code]Dans un reseau local Ethernet en bus, maille ou plus generalement filaire ou plusieurs hotes se trouvent sur un meme segment de reseau, la methode d'acces utilisee par les machines est le CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), pour lequel chaque machine est libre de communiquer lorsque le reseau est libre (aucun signal en cours). Chaque machine envoyant un message verifie qu'aucun autre message n'a ete envoye en meme temps par une autre machine. Si c'est le cas, les deux machines patientent pendant un temps aleatoire avant de recommencer a emettre.
Dans un environnement sans fil ce procede n'est pas utilisable car il est complexe d'ecouter le medium lors de sa propre transmission pour detecter des collisions. Par ailleurs, dans la mesure ou deux stations voulant communiquer avec un recepteur commun peuvent etre situees a l'oppose l'une de l'autre et ne s'entendent pas forcement mutuellement en raison du rayon de portee du signal radio[1], probleme connu sous le nom du << probleme du noeud cache >>, un mecanisme d'evitement de collisions entre leurs trames est necessaire.
Le deroulement simplifie du protocole CSMA/CA pour les reseaux Wi-Fi est le suivant :
- Chaque station ecoute le medium (Carrier Sensing) afin de determiner si une autre station est en train d'emettre
- Lorsqu'une trame doit etre emise par une station :
- Si le canal est libre depuis une duree egale au DIFS (Distributed Inter Frame Space), alors cette trame est emise.
- Sinon, la station attend que le medium soit libre pendant une duree egale au DIFS, puis engage une procedure de backoff aleatoire. Pour ce faire, elle tire aleatoirement la valeur d'un compteur (sous la forme d'un entier) dans une fenetre appelee fenetre de contention (Contention Window). Si le compteur est egal a zero, elle transmet immediatement. Sinon, la station diminue la valeur de ce compteur d'une unite pour chaque periode pendant laquelle le medium est entierement libre, puis transmet lorsque le compteur atteint zero.
La valeur de est dynamiquement choisie en fonction du nombre de retransmissions observees avec le destinataire des trames dans une fenetre . Les valeurs de , et dependent de la couche physique utilisee mais aussi de la bande de frequence dans laquelle la station opere[2].
Notes et references
[modifier | modifier le code]- | (en) [PDF] [url=https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1003/1003.4070.pdf Comparative study of hidden node problem and solution using different techniques and protocols, Journal of Computing ] arxiv.org, mars 2010
- | << IEEE Standard for Information Technology-Telecommunications and Information Exchange between Systems - Local and Metropolitan Area Networks-Specific Requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications >>, IEEE Std 802.11-2020 (Revision of IEEE Std 802.11-2016), , p. 1-4379 (DOI 10.1109/IEEESTD.2021.9363693, lire en ligne, consulte le )
Voir aussi
[modifier | modifier le code]Articles connexes
[modifier | modifier le code]Liens externes
[modifier | modifier le code]- (en) Java applet: CSMA with RTS/CTS, without hidden nodes
- (en) Java applet: CSMA with RTS/CTS, with hidden nodes