Kollisionserkennung

Bei kollisionsbehafteten Zugangsverfahren geht es einerseits um die sicherere Kollisionserkennung (CD), andererseits um Maßnahmen zur Behebung der Kollisionen. Bei Kollisionsverfahren wie CSMA/CD müssen Kollisionen unabhängig von den Signallaufzeiten in den Leitungen sicher erkannt werden. Bei CSMA/CD hören alle sendewilligen Stationen das Übertragungsmedium oder -kanal ab ob dieser nicht belegt ist. Ist er frei sendet die entsprechende Station (A).


Da das Signal eine gewisse Laufzeit hat, ist das Signal von Station A bereits unterwegs, während Station B, das den Übertragungskanal ebenfalls abgehört hat, diesen noch als frei erkennt und ebenfalls mit der Signalübertragung beginnt. Es kommt somit zu einer Kollision der Signale beider Stationen, die sich in einem erhöhten Pegel auf dem Übertragungsmedium bemerkbar macht. Während des eigenen Sendevorgangs überwacht jede Station das Übertragungsmedium, und zwar bis das komplette Datenpaket auf dem Übertragungsmedium liegt.

Kollisionserkennung bei CSMA/CD

Kollisionserkennung bei CSMA/CD

Es gibt einen Parameter, den Kollisionsparameter (k), dessen Größe für die Kollisionserkennung entscheidend ist und der sich aus dem Quotienten der maximalen Signallaufzeit und der Übertragungszeit für das Datenpaket errechnet. Der Kollisionskoeffizient (k) sollte >>1 sein. Ist dieser Quotient <1 befindet sich das ganze Datenpaket auf dem Übertragungsmedium, ohne dass ein Bit die Zielstation erreicht hat. Der Übertragungsvorgang für die sendende Station A ist damit abgeschlossen und die Station A kann die Kollision nicht mehr erkennen.

Als Gegenmaßnahmen kann die Kollisionsdomäne verkleinert oder die Paketlänge verlängert werden. Dabei sollte die Entfernung zwischen den am weitesten voneinander entfernten Stationen der doppelten Signallaufzeit entsprechen. Die Verlängerung der Paketlänge wird bei Gigabit-Ethernet durch das zusätzliche Datenfeld Carrier Extension realisiert. Außerdem können andere Warte- und Wiederholungsstrategien mit unmittelbarer, zeitlich verzögerter oder nach einer Zufallswahrscheinlichkeit ausgelösten Sendewiederholung wie beim Binary Exponential Backoff (BEB) angewandt werden.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Kollisionserkennung
Englisch: collision detection - CD
Veröffentlicht: 07.01.2011
Wörter: 298
Tags: #Übertragungstechniken der Datenkommunikation
Links: BEB (binary exponential backoff), Bit (binary digit), Carrier Extension, CSMA/CD (carrier sense multiple access with collision detection), Datenfeld