民國115年 高考三級 電信工程 通信與系統
第4題
請比較WiFi 常用的CSMA/CA 與有線乙太網路CSMA/CD： 兩者核心概念有何不同？（8 分） 為何無線網路較常採用CSMA/CA？（8 分） 請說明A…
題目
請比較WiFi 常用的CSMA/CA 與有線乙太網路CSMA/CD： 兩者核心概念有何不同？（8 分） 為何無線網路較常採用CSMA/CA？（8 分） 請說明ACK 在CSMA/CA 中的作用。（9 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、核心概念差異：CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）用於有線乙太網路，節點先聽通道，閒置即送，傳送中持續偵測碰撞，偵測到即中止並送 jam 訊號、隨機後退重送；CSMA/CA（Collision Avoidance）用於無線網路，強調事先避免碰撞，先聽通道、等待訊框間隔（DIFS）、進入隨機後退倒數，必要時以 RTS/CTS 預約通道後才傳送。
- 二、為何無線採 CA：無線介質難以同時有效傳送與偵測（半雙工、動態範圍大），碰撞偵測硬體成本高且不可靠；且有隱藏節點（hidden node）問題，聽不到不等於沒人使用；加上衰減、干擾與位元錯誤率高，故改以事先避免碰撞與事後確認取代碰撞偵測。
- 三、ACK 的作用：接收端正確收妥後回送 ACK（acknowledgement），發送端若在逾時（timeout）內未收到即判定失敗並重送，於連結層提供自動重傳請求（ARQ）之可靠性；同時 ACK 使發送端確認通道確實可用、訊框未被干擾破壞，並可作為後續競爭窗口調整之依據。
- 四、運作細節：ACK 具高優先權，於短訊框間隔（SIFS）後立即回送，避免其他節點插入；未收到 ACK 時發送端將競爭窗口加倍（exponential backoff），降低再次碰撞機率；搭配 RTS/CTS 可解決隱藏節點並降低長訊框碰撞之成本。
- 五、比較與限制：CD 在有線環境效率高、延遲低，但無法移植至無線；CA 因額外 ACK、後退機制與 RTS/CTS 造成負擔（overhead）與吞吐量下降，且暴露節點（exposed node）問題仍存在；IEEE 802.11 以 DCF/EDCA 提供差異化服務，於可靠性與效率間取得權衡。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。