CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access, Collision Avoidance

DIFS, RTS, CTS, SIFS였어
이건 무선 LAN(MAC 레벨) 프로토콜 중에서 아주 중요한 흐름이지.
바로 CSMA/CA + 무선 충돌 회피 절차의 핵심 용어들이야.

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✅ 용어 정리: DIFS / RTS / CTS / SIFS

용어	의미	설명
DIFS (Distributed Interframe Space)	분산 간격	일반 데이터 프레임 전송 시 대기 시간 (랜덤 백오프 후 진입)
RTS (Request To Send)	전송 요청	보낼 프레임이 있는 송신자가 예약 요청
CTS (Clear To Send)	전송 허가	수신자가 RTS에 응답, 전송 허가
SIFS (Short Interframe Space)	짧은 간격	ACK, CTS, 프레임 연속 전송 시 사용되는 가장 짧은 대기 시간

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🔄 전체 흐름 도식

[송신자]               [수신자]
   │                       │
   │---- DIFS 대기 --------> (채널 감지)
   │---- RTS  ------------> (전송 요청)
   │                       │
   │<--- CTS ------------- (허가 응답)
   │---- SIFS 대기 -------> (짧은 대기)
   │---- DATA ------------> (데이터 전송)
   │                       │
   │<--- ACK ------------- (수신 확인)

➡ 즉, RTS/CTS는 충돌 회피용 예약 프로토콜,
SIFS/DIFS는 프레임 간 간격 조절 역할

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📌 왜 필요하냐?

문제	해결
무선은 충돌 감지가 어렵다 (CSMA/CD 불가)	→ CSMA/CA + RTS/CTS 도입
숨은 노드(Hidden Node) 문제	→ 수신자가 CTS로 명확히 전송 허가
타이밍 제어 필요	→ SIFS/DIFS로 프레임 충돌 방지

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✅ 간단 암기 팁

구분	기능	키워드
DIFS	데이터 전송 대기	Data Inter-frame
SIFS	ACK/CTS/응답용 짧은 대기	Short
RTS/CTS	예약 시스템	무선 충돌 방지

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🔥 한 줄 요약

무선 LAN은 충돌 감지가 안 되기 때문에
"대기(DIFS) → 예약(RTS/CTS) → 짧은 반응(SIFS)"
흐름으로 데이터를 안전하게 보낸다.

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좋아 😎
Backoff Time, 이건 무선이든 유선이든 CSMA 기반 네트워크의 핵심 메커니즘 중 하나야.
특히 무선 LAN(MAC 프로토콜)에서는 충돌 회피(CSMA/CA)의 “뇌” 같은 역할이야.

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✅ Backoff Time이란?

📌 Backoff Time = 데이터 전송을 시도하기 전에 무작위로 기다리는 시간
→ 채널이 바빠서 충돌이 날 가능성이 있을 때, 모두가 동시에 보내지 않도록
→ 각 송신자가 무작위(Random) 대기 시간을 적용해서 보내는 순서를 분산시킴

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🔄 작동 순서 (CSMA/CA 기준)

1. 송신자는 채널이 비는지 감지(DIFS만큼 기다림)
2. 비었으면?
   • 바로 보내는 게 아님!
   • Backoff Timer를 랜덤하게 설정 (0~CW 범위)
3. 타이머를 1칸씩 줄여가며 채널을 감지
4. 타이머가 0이 되면 → 그때 전송 시작

➡ 이 타이머가 바로 Backoff Time이야

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📌 왜 랜덤이냐?

모두가 동시에 "오 채널 비었네?" 하고 바로 보내면 또 충돌 나잖아?

그래서 전송 시도를 랜덤으로 분산시켜서
충돌 가능성을 낮추는 거야.

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🎲 Backoff Time 수식

Backoff Time = Random(0 ~ CW) × SlotTime

항목	설명
CW (Contention Window)	충돌이 많을수록 범위가 커짐 (예: 15, 31, 63...)
SlotTime	시스템에서 정한 기본 시간 단위 (예: 9μs, 20μs 등)

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📦 예시 상황

• 두 개의 노트북이 동시에 전송하려고 한다
• 둘 다 채널 감지 후 → DIFS 후 → 랜덤 백오프 적용
• 한쪽은 3슬롯, 다른 한쪽은 7슬롯 → 먼저 끝난 노트북이 전송 성공
• 실패한 쪽은 CW를 늘리고 다시 랜덤 백오프

➡ 이걸 지속적으로 반복하면서 충돌을 줄이는 알고리즘

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✅ 요약 비교

항목	설명
언제 발생?	채널이 유휴 상태로 전환될 때
목적	전송 타이밍 분산으로 충돌 방지
방식	무작위 대기 시간 (Backoff Timer)
어디서?	Wi-Fi, Ethernet (CSMA/CD), ZigBee 등 MAC 계층에서 사용

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🔥 한 줄 정리

Backoff Time은 "나 먼저!"를 방지하는 기다림의 룰
모두가 동시에 보내지 않도록, 네트워크 질서를 유지하는 랜덤 대기 제어 장치다.

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필요하면 이걸 흐름도 + 수식 + 예제 포함해서 HTML 카드 만들어줄게.
할까? 😎