Acesso ao meio

Quando várias estações partilham o mesmo canal, como no Wi-Fi ou no cabo coaxial antigo, é preciso decidir quem fala e quando. Sem regras, todos falam por cima de todos. Esta página apresenta as regras, do ingénuo ao usado na prática.

ALOHA: falar quando apetece

No ALOHA puro, cada estação transmite quando tem dados. Se dois pacotes se sobrepuserem, há colisão e ambos são retransmitidos depois de um tempo aleatório. O período vulnerável dura dois tempos de trama: um pacote que demore $T$ a transmitir colide com qualquer outro que comece entre $T$ antes e $T$ depois.

O ALOHA com ranhuras (slotted) disciplina isto: o tempo é dividido em ranhuras do tamanho de uma trama e só se pode começar no início de cada ranhura. O período vulnerável cai para metade e o débito máximo duplica, para cerca de 37 por cento da capacidade (o ALOHA puro fica-se pelos 18 por cento). Continua a ser pouco, mas a ideia das ranhuras e da retransmissão aleatória sobrevive em quase tudo o que vem a seguir.

CSMA: escutar antes de falar

O CSMA acrescenta a escuta: a estação verifica se o canal está livre antes de transmitir. Isto evita as colisões óbvias, mas não todas: duas estações podem escutar um canal livre ao mesmo tempo e transmitir juntas, porque o sinal demora a viajar de uma à outra. O período vulnerável passa a ser o tempo de propagação, muito menor que o tempo de trama, e o débito sobe bastante.

Nas redes com fios, a estação consegue ouvir a sua própria transmissão enquanto fala, por isso deteta a colisão a meio (deteção de colisão, CD) e aborta logo, sem desperdiçar a trama inteira. Depois de colidir, cada estação espera um número aleatório de ranhuras antes de tentar de novo, e esse intervalo duplica a cada colisão seguida (recuo exponencial): com poucas estações resolve-se depressa, com muitas o intervalo cresce até caber toda a gente.

CSMA/CA no sem fios

No rádio, a estação não consegue escutar enquanto transmite, por isso o Wi-Fi evita colisões em vez de as detetar (evitar colisões, CA). O mecanismo: espera um intervalo fixo de silêncio, conta uma espera aleatória em ranhuras, e só transmite se o canal continuar livre; quem ouve tráfego congela a contagem e retoma depois.

Segue duas estações, A e B, que acordam com o canal livre. A sorteia espera 2, B sorteia espera 5. Passam duas ranhuras em silêncio e a contagem de A chega a zero: A transmite e B congela a sua contagem em 3. Quando A termina e o canal volta a calar-se, B retoma do 3 e transmite três ranhuras depois, sem colidir. Se tivessem sorteado o mesmo número, colidiriam na mesma, e aí cada uma duplicaria o intervalo de sorteio antes de tentar outra vez.