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CSMA/CA机制

由于无线信道只有一个冲突域的特性，所以需要设置一种随机接入机制，以避免多个节点同时访问网络所带来的冲突问题，在WiFi协议中，该随机接入机制即是CSMA/CA。CSMA/CA的全称是Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，即载波侦听多路访问／冲突避免。

载波侦听Carrier Sense

我们讨论物理载波监听和虚拟载波监听机制，两者是在CSMA/CA过程中同时使用的，在《CWNA第一版》一书中，对此有较好的描述：

从该图中，我们可以明显看出，物理载波监听和虚拟载波监听是同时执行判断的，其中只要有一个是出于Busy状态，那么就不会触发随机回退计数值减1的过程，换言之，即是挂起了随机回退计数值。从该图中，我们可以明显得知，虚拟载波监听就是对应的NAV机制，而物理载波监听则是对应到了CCA（Clear Channel Assessment）机制。下面我们着重关注物理载波监听的CCA机制：

在CSMA/CA中，CCA由能量检测和载波检测一起完成：

能量检测（Energy Detection）：

是直接用物理层接收的能量来判断是否有信号进行接入，若信号强度大于ED_threshold，则认为信道是忙，若小于ED_threshold，则认为信道是闲。同时该ED_threshold的设置与发送功率有关，比如发送功率大于100mW，那么ED_threhold约为-80dBm，发送功率在50mW至100mW之间，那么ED_threshold应该为-76dBm。不过至于具体的数值，需要查看其具体所对应版本的802.11协议。

载波侦听（Carrier Sense）：

载波监听的方法指的是用来识别802.11数据帧的物理层头部（PLCP header）中的preamble部分。简单的说，802.11中的preamble部分采用特定的序列所构造，该序列对于发送方和接收方都是已知的，其用来做帧同步以及符号同步。在实际监听过程中，节点会不断采样信道信号，用其做自相关或者互相关运算，其中自相关在基于OFDM的802.11技术中常用，比如802.11a，而互相关在基于DSSS技术中常用，比如802.11b。与能量检测类似，相关计算值需要与一个阈值进行判断，若大于，则认为检测到了一个信号，若小于则没有检测到。

协议中规定，两种检测方式同时采用，且只要两者检测方式中，有一种判断信道是busy的话，那么就认为信道是busy的，只有两者都认为信道空闲时，那么再判断虚拟载波监听机制是否为0，以上条件都满足时，那么才可以进行backoff倒数。