干扰信号在CSMA/CD中的用途是什么？

Question

以电缆为例，我已经了解到CSMA/CD中所有站都使用相同的信道传输数据，如果两个站同时传输数据，就会发生碰撞，一旦检测到碰撞，就会发送干扰信号通知所有站。

在这个过程中，我想知道一些更详细的信息:让我们假设一个局域网，其中有三个站点A、B、C，使用的是coxial电缆和集线器。

1. 如果A和B在同一个time.How上向C发送数据以检测碰撞？也许是电源线上的电压？
2. 哪个站会检测到碰撞，还是所有的站都会检测到碰撞？我想所有的站都应该检测它，因为它们都使用相同的通道，如果电压发生变化，所有的站都会检测到电压的变化。
3. 如果所有的站都能探测到碰撞，那么干扰信号的目的是什么呢?似乎没有必要使用干扰信号。
4. 如果一个站检测到碰撞，并发送干扰信号通知其他站，包括发送数据的站(A站)。干扰信号会与正常信号发生碰撞吗？而A站网卡工作在半双工模式下，在发送数据时如何接收干扰信号？

Answer 1

1. 在(过时的)同轴电缆上，通过超过正常范围的信道电压(小于-1.5V，参见IEEE 802.3条款8.3.1.5和10.4.1.5)检测到碰撞。
2. 一些站点比其他站点更早地检测到碰撞--由于信号传播速度有限，并发信号的重叠对每个站都是局部的。
3. 并发信号相互干扰，在总线上产生不同的电压电平(以有限的速度向不同的方向运行)。为了确保所有站点都感觉到了碰撞，干扰序列确保它在冲突域中传播。例如，当两个彼此靠近的站产生碰撞时，一个较远的站可能由于其位置上不重叠的(短)信号而无法检测到它。
4. 是的，干扰信号与可能还在继续的传输发生碰撞--其中一个发射站可能还没有感觉到碰撞。发射站需要监视它的抽头是否有电压异常。

注意，对于像光纤或双绞线这样的全双工信道来说，碰撞检测更简单、更可靠和更快(通道，而不是意味着交换的链路)。由于有专用的发送和接收信道，发送方只需监视其接收信道的载波，发出冲突信号。这就是为什么5-4-3规则允许的链接段(点到点)比混合段(多点)更多的确切原因。

作为参考，IEEE 802.3以这种方式定义了干扰(确切的干扰序列在每个物理层中定义)：

4.2.3.2.4通过监视物理层提供的collisionDetect信号来检测碰撞检测和执行(仅半双工模式)冲突。当在分组传输期间检测到冲突时，传输不会立即终止。相反，传输将继续进行，直到jamSize指定的额外比特被传输(从collisionDetect继续的时间算起)。这种碰撞强制或阻塞保证碰撞的持续时间足以确保网络上的所有发送站检测到它。jam的内容未指定；它可以是对媒体访问实现方便的任何固定的或可变的模式；但是，该实现不应故意设计为与在jam之前发送的(部分)分组对应的32位CRC值。

当然，同轴电缆和半双工通信几乎都过时了。现代网络在整个过程中使用全双工、全交换链路.

Answer 2

由于CSMA/CD是一种媒体访问控制协议，每当PC机需要发送数据时，它首先向信道发送一个虚拟电信号，以检查是否有任何传入数据流量下降或线路是否空闲。

但是，如果检测到碰撞，这只是发送数据的主机在介质上的电压变化，感知电压变化(Jam信号)，并立即中断传输，使它们进入恢复模式。

然后由两台主机造成碰撞，启动随机退避算法，一旦随机时间过期，主机立即开始再次探测信道。这就是在半双工信道中避免数据冲突的方法.