Aloha協(xié)議

目錄
·純ALOHA協(xié)議(Pure ALOHA)
·分段ALOHA(Slotted ALOHA)
·計(jì)算
·應(yīng)用




ALOHA協(xié)議是由美國(guó)夏威夷大學(xué)開(kāi)發(fā)的一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。處于OSI模型中的數(shù)據(jù)鏈路層。它屬于隨機(jī)接觸協(xié)議（Random Access Protocol）中的一種。它分為純ALOHA協(xié)議和分段ALOHA協(xié)議.




純ALOHA協(xié)議(Pure ALOHA)

當(dāng)傳輸點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要傳送的時(shí)候，它會(huì)向立即向通訊頻道傳送。
接收點(diǎn)在收到數(shù)據(jù)后，會(huì)ACK傳輸點(diǎn)。
如果接收的數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，接收點(diǎn)會(huì)向傳輸點(diǎn)發(fā)送NACK。
當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的兩個(gè)傳輸點(diǎn)同時(shí)向頻道傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候，會(huì)發(fā)生沖突，這種情況下，兩個(gè)點(diǎn)都停止一段時(shí)間后，再次嘗試傳送。

因?yàn)橛刑�多的傳輸沖突.


分段ALOHA(Slotted ALOHA)

這是對(duì)純ALOHA協(xié)議的一個(gè)改進(jìn)。改進(jìn)之處在于，它把頻道在時(shí)間上分段，每個(gè)傳輸點(diǎn)只能在一個(gè)分段的開(kāi)始處進(jìn)行傳送。每次傳送的數(shù)據(jù)必須少于或者等于一個(gè)頻道的一個(gè)時(shí)間分段。這樣很大的減少了傳輸頻道的沖突。


計(jì)算


通過(guò)量
如果假設(shè)傳輸點(diǎn)對(duì)頻道的使用是符合泊松分布的話,我們可以得以下公式:
純ALOHA協(xié)議:
S = Ge ? 2G
分段ALOHA協(xié)議:
S = Ge ? G
S是通過(guò)量, G是提供的流量(每單位時(shí)間通過(guò)的數(shù)據(jù)包數(shù)量).
從這個(gè)公式我們可以看出, 對(duì)純ALOHA來(lái)說(shuō),當(dāng)G = 0.5 的時(shí)候, S 達(dá)到最大值 18.4%. 只有當(dāng)?shù)臅r(shí)候, 純ALOHA系統(tǒng)才處于穩(wěn)定狀態(tài). 對(duì)分段ALOHA來(lái)說(shuō), 當(dāng)G = 1 的時(shí)候, S 達(dá)到最大值 36%.只有當(dāng)?shù)臅r(shí)候, 分段ALOHA系統(tǒng)才處于穩(wěn)定狀態(tài).

平均數(shù)據(jù)包延遲
純ALOHA協(xié)議:

分段ALOHA協(xié)議:

是平均數(shù)據(jù)包延遲. 它是頻道接通延遲和數(shù)據(jù)包傳輸時(shí)間之和 (不包括系統(tǒng)排隊(duì)等待延遲).是平均回退延時(shí).它取決于統(tǒng)計(jì)函數(shù)的選擇.當(dāng)它為0的時(shí)候, 達(dá)到最小值. 0.5是等待到時(shí)間段開(kāi)始點(diǎn)的平均等待時(shí)間.


應(yīng)用

在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中, 分段ALOHA協(xié)議主要應(yīng)用在手機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信中.而純ALOHA協(xié)議因?yàn)槠漭^高的頻道沖突很少被使用.但是ALOHA的仍然是很多新的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)比如Wi-Fi的理論基礎(chǔ).

• 通信詞典解釋