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司法三等申論題 109年 [檢察事務官電子資訊組] 計算機網路

第 一 題

📖 題組：
三、IEEE 802.11是以 CSMA/CA 為基礎設計的 MAC 層通訊協定，請回答下列問題：（每小題10分，共20分）
📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

請申論 CSMA/CA 避免多人同時傳輸的設計與原理。

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看到 CSMA/CA 避免碰撞，應立即聯想到無線網路無法邊傳邊聽（無法偵測碰撞）及隱藏節點問題。解題時請依序從「載波感測（實體與虛擬/NAV）」、「訊框間隔（IFS）」、「隨機退避演算法（Random Backoff）」及「RTS/CTS 交換機制」四個核心機制，剖析如何打散節點傳輸時機以降低碰撞機率。

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【破題】 載波感測多重存取附碰撞避免機制（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA）為 IEEE 802.11 無線區域網路在媒介存取控制層（MAC Layer）的核心通訊協定。其設計宗旨在於解決無線電波無法同時收發（無法實現碰撞偵測 Collision Detection）以及隱藏節點（Hidden Node）的問題，藉由多重機制最大幅度降低多個節點同時傳輸所引發的碰撞機率。 【論述】

小題 (二)

IEEE 802.11需要提供隨機傳送的競爭服務（DCF），也需要提供協調式傳送的服務（PCF），請申論它提供不同等級服務的機制與原理。

思路引導 VIP

看到 DCF 與 PCF 的整合，必須立刻聯想到「訊框間隔（Inter-Frame Space, IFS）」長度設計與「虛擬載波感測（NAV）」機制。答題時應從 IFS 決定優先權的原理切入，並說明 MAC 標頭中 Duration 欄位如何配合 NAV 來實現競爭與無競爭時期的交替。

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【破題】IEEE 802.11 MAC 子層同時支援分散式協調功能（DCF）與點協調功能（PCF），其核心機制在於利用不同長度的「訊框間隔（Inter-Frame Space, IFS）」來賦予不同傳輸模式的優先權，並輔以 MAC 標頭的虛擬載波感測機制來協調衝突。 【論述】 一、訊框間隔（IFS）的優先權設計原則

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