Carrier sense multiple access with collision detection

CSMA/CD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access, Colision Detect, lo que significa 'acceso multiple con escucha de portadora y detección de colisiones'.

En una técnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones. Anteriormente a esta técnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado, pero ambas presentaban muy bajas prestaciones. Por ello apareció primeramente la técnica CSMA que fue posteriormente refinada a la técnica CSMA/CD.

CSMA (Carrier Sense Multiple Access,acceso multiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso múltiple y que la estación que desea emitir previamente escucha el canal antes de emitir. Si el canal está ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar. Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas: emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir. Si emite con una probabilidad p, se dice que es un sistema CSMA p-persistente, mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente. Una vez comenzado a emitir, no para hasta terminar de emitir la trama completa. Esto supone que se puede producir una colisión si dos estaciones intentan transmitir a la vez, de forma que las tramas emitidas por ambas serán incompresibles para las otras estaciones y la transmisión habrá sido infructuosa.

Finalmente CSMA/CD supone una mejora sobre CSMA, pues la estación está a la escucha a la vez que emite, de forma que si detecta que se produce una colisión para inmediatamenta la trasmisión.

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisión que resultará inutil, y que se podrá utilizar por otra estación para transmitir.

En una técnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones. Anteriormente a esta técnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado, pero ambas presentaban muy bajas prestaciones. Por ello apareció primeramente la técnica CSMA que fue posteriormente refinada a la técnica CSMA/CD. CSMA (Carrier Sense Multiple Access,acceso multiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso múltiple y que la estación que desea emitir previamente escucha el canal antes de emitir. Si el canal está ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar. Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas: emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir. Si emite con una probabilidad p, se dice que es un sistema CSMA p-persistente, mientras que si emite de inmediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente. Una vez comenzado a emitir, no para hasta terminar de emitir la trama completa. Esto supone que se puede producir una colisión si dos estaciones intentan transmitir a la vez, de forma que las tramas emitidas por ambas serán incompresibles para las otras estaciones y la transmisión habrá sido infructuosa. Finalmente CSMA/CD supone una mejora sobre CSMA, pues la estación está a la escucha a la vez que emite, de forma que si detecta que se produce una colisión para inmediatamente la transmisión. La ganancia producida es el tiempo que no se continúa utilizando el medio para realizar una transmisión que resultará inútil, y que se podrá utilizar por otra estación para transmitir.

Funcionamiento de CSMA/CD

El primer paso a la hora de transmitir será, obviamente, saber si el medio está libre. Y ¿cómo podemos saberlo? Pues nos quedamos calladitos y escuchamos lo que dicen los demás. Si hay portadora en el medio, es que está ocupado y, por tanto, seguimos escuchando; en caso contrario, el medio está libre y podemos transmitir. A continuación, esperamos un tiempo mínimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir. Si durante la transmisión de una trama se detecta una colisión, entonces las estaciones que colisionan abortan el envío de la trama y envían una señal de reinicio. Después de una colisión, las estaciones esperan un tiempo aleatorio (Tiempo de Backoff) para volver a transmitir una trama.

En redes inalámbricas, resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si está libre o no). Por este motivo, surgen dos problemas que pueden ser detectados:

1. Problema del nodo oculto: La estación cree que el medio está libre cuando en realidad no lo está, pues está siendo utilizado por otro nodo al que la estación no “oye”.
2. Problema del nodo expuesto: La estación cree que el medio está ocupado, cuando en realidad lo está ocupando otro nodo que no interferiría en su transmisión a otro destino.

Para resolver estos problemas, la IEEE 802.11 propone MACA (MultiAccess Collision Advoidance – Evasión de Colisión por Acceso Múltiple).