Questão de Redes de Computadores — Técnicas de Acesso ao Meio (CSMA, TDMA, FDMA etc.) — FGV 2024

Protocolo MAC 802.11 e o CSMA/CA

Gabarito: letra B — estão corretos apenas os itens I e II. O MAC das redes 802.11 usa o CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), e a sigla "CA" significa "Collision Avoidance", ou seja, prevenção de colisões. O item III está errado porque o esquema de reserva opcional para lidar com terminais ocultos usa os quadros RTS/CTS, e não DIFS e SIFS, que são intervalos de tempo entre quadros.

O CSMA/CA é o protocolo de controle de acesso ao meio utilizado nas redes sem fio IEEE 802.11 (Wi-Fi). Ele pertence à classe dos protocolos de acesso aleatório, assim como o ALOHA, o CSMA e o CSMA/CD. A ideia central é que cada estação "escuta" o canal antes de transmitir (carrier sense) e, se o canal estiver ocupado, ela se abstém de transmitir. A diferença crucial para o CSMA/CD (usado em Ethernet cabeada) é que, em vez de detectar colisões após elas ocorrerem, o CSMA/CA tenta evitá-las antes que aconteçam.

Por que evitar em vez de detectar? Em redes sem fio, é muito difícil (e caro) para uma estação transmitir e ouvir ao mesmo tempo, pois a potência do sinal recebido é muito menor que a do sinal transmitido. Além disso, mesmo que fosse possível, o problema do terminal oculto impediria a detecção de todas as colisões. Por isso, o 802.11 adota técnicas de prevenção, como o uso de intervalos de tempo (IFS), janelas de contenção e confirmações (ACKs).

O item III menciona um "esquema de reserva inteligente (mas opcional)" para evitar colisões com terminais ocultos. Esse esquema existe e é o mecanismo RTS/CTS (Request to Send / Clear to Send). Quando uma estação deseja transmitir, ela envia um quadro RTS; o receptor responde com um CTS. As demais estações que ouvem esses quadros ficam em silêncio pelo período necessário, reservando o meio. Já DIFS (DCF Interframe Space) e SIFS (Short Interframe Space) são intervalos de tempo entre quadros, não quadros de controle. O SIFS é usado, por exemplo, entre um quadro de dados e seu ACK; o DIFS é o intervalo que uma estação deve esperar antes de tentar acessar o canal. Portanto, a afirmação de que DIFS e SIFS são quadros de controle está incorreta.

A pegadinha da banca está em confundir os mecanismos de prevenção de colisão: o RTS/CTS é o esquema de reserva opcional para terminais ocultos, enquanto DIFS e SIFS são apenas espaçamentos de tempo. Guarde essa distinção: é exatamente nela que os itens se separam.

Item I — ✅ Correto

O protocolo utilizado no MAC 802.11 é o CSMA/CA. Isso é fato consolidado: os projetistas do 802.11 escolheram o CSMA com prevenção de colisão (CSMA/CA) em vez do CSMA/CD usado na Ethernet. Cada estação sonda o canal antes de transmitir e se abstém quando o percebe ocupado.

Item II — ✅ Correto

A sigla "CA" vem de "Collision Avoidance", que significa prevenção de colisões. O protocolo tenta evitar colisões antes que elas ocorram, ao contrário do CSMA/CD, que as detecta depois. O item está correto ao afirmar que o protocolo previne colisões.

Item III — ❌ Incorreto

O erro está em afirmar que DIFS e SIFS são quadros de controle. O esquema de reserva opcional para terminais ocultos é o RTS/CTS (Request to Send / Clear to Send). DIFS e SIFS são, na verdade, intervalos de tempo (Interframe Spaces) usados para priorizar o acesso ao meio: o SIFS é o menor intervalo, usado entre quadros de uma mesma sequência (como dados e ACK); o DIFS é maior e usado antes de uma nova transmissão. Portanto, o item III mistura conceitos e está incorreto.

Gabarito: letra B — corretos apenas os itens I e II.