PLC IEEE802通信标准中的CSMA/CD

    IEEE(国际电工与电子工程师学会)的802委员会于1982年颁布了一系列计算机局域网分层通信协议标准草案，总称为IEEE802标准。它把OSI参考模型的底部两层分解为逻辑链路控制层(LLC)、媒体访问控制层(MAC)和物理传输层。前两层对应于OSI模型中的数据链路层，数据链路层是一条链路(link)两端的两台设备进行通信时所共同遵守的规则和约定。IEEE802的媒体访问控制层对应于三种已建立的标准，即带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)协议、令牌总线(TokenBus)和令牌环(TokenRing)。

   CSMA/CD(802.3)通信协议的基础是Xerox公司研制的以太网(Ethernet)，各站共享一条广播式的传输总线，每个站都是平等的，采用竞争方式发送信息到传输线上，也就是说，任何一个站都可以随时广播报文，并为其他各站接收。当某个站识别到报文上的接收站名与本站的站名相同时，便将报文接收下来。由于没有专门的控制站，两个或多个站可能因同时发送信息而发生冲突，造成报文作废，因此必须采取措施来防止冲突。发送站在发送报文之前，先监听一下总线是否空闲，如果空闲，则发送报文到总线上，称之为“先听后讲”。但是这样做仍然有发生冲突的可能，因为从组织报文到报文在总线上传输需一段时间，在这段时间中，另一个站通过监听也可能会认为总线空闲并发送报文到总线上，这样就会因两站同时发送而产生冲突。为了防止冲突，可以采取两种措施：一种是发送报文开始的一段时间，仍然监听总线，采用边发送边接收的办法，把接收到的信息和自己发送的信息相比较。若相同则继续发送，称之为“边听边讲”；若不相同则发生冲突，立即停止发送报文，并发送一段简短的冲突标志（阻塞码序列）。通常把这种“先听后讲”和“边听边讲”相结合的方法称为CSMA/CD(带冲突检测的载波侦听多路访问技术)，其控制策略是竞争发送、广播式传送、载体监听、冲突检测、冲突后退和再试发送。另一种措施是准备发送报文的站先监听一段时间（大约是总线传输延时的2倍），如果在这段时间中总线一直空闲，则开始做发送准备，准备完毕，真正要将报文发送到总线之前，再对总线作一次短暂的检测。若仍为空闲，则正式开始发送；若不空闲，则延时一段时间后再重复上述的二次检测过程。CSMA/CD允许各站平等竞争，实时性好，适合于工业自动控制计算机网络。由于以太网在个人计算机网络系统中得到了极为广泛的应用，而且以太网的硬件（如网卡）非常便宜，因此，以太网在工业控制中也得到了广泛的应用。