Acesso a Meio Baseado em Contenção: Como Redes Compartilhadas Lidam com Colisões

Acesso a meio baseado em contenção descreve uma classe de protocolos MAC (Media Access Control) onde múltiplas estações competem pelo mesmo meio de transmissão compartilhado sem slots de tempo pré-atribuídos. O acesso é probabilístico: uma estação transmite quando acredita que o meio está livre, arriscando colisões se duas estações transmitem simultaneamente.

Exemplo Clássico: Ethernet (CSMA/CD)

Carrier Sense: Estação escuta o cabo; se ocioso, transmite.
Collision Detection: Durante transmissão, monitora picos de tensão indicando colisão.
Backoff e Retentativa: Em colisão, ambas param, aguardam intervalo aleatório de binary exponential backoff, tentam novamente.

Usado em Ethernet half-duplex 10/100 Mbps (hubs, coax compartilhado). Ethernet full-duplex switched moderna efetivamente elimina colisões, mas a lógica CSMA/CD permanece no padrão.

Variante Wireless: CSMA/CA (Wi-Fi)

Collision avoidance porque rádios não detectam colisões enquanto transmitem (problema hidden-node).
Usa handshake RTS/CTS, espaços entre frames (DIFS/SIFS) e backoff aleatório antes de cada transmissão.

Acesso Aleatório Inicial: ALOHA

Pure ALOHA: Transmita a qualquer momento; período vulnerável = 2× tempo de frame. Throughput máx ~18%.
Slotted ALOHA: Tempo dividido em slots; transmita apenas nos limites do slot. Throughput ~36%.
Base histórica para satélite e redes de pacote-rádio iniciais.

Características e Trade-offs

Prós	Contras
Simples, descentralizado, sem escalonador central	Colisões aumentam com carga; throughput cai
Baixa latência em carga leve	Latência imprevisível sob congestionamento
Fácil adicionar/remover nós	Ineficiente para tráfego denso, tempo-sensível

Acesso baseado em contenção serve tráfego bursty, leve a moderado (LANs clássicas, Wi-Fi). Alternativas determinísticas (TDMA, token ring, TSN) usadas onde latência limitada é crítica.

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