純ALOHA與槽化ALOHA的區別
ALOHA協議允許多個站點在同一通訊通道上同時傳送資料幀。該協議是一種簡單的通訊方法,其中每個網路站點都具有相同的優先順序並獨立工作。
ALOHA是一種用於透過共享網路通道傳輸資料的介質訪問控制(MAC)協議。使用此協議,來自多個節點的多個數據流透過多點傳輸通道傳輸。
ALOHA協議有兩種型別:**純ALOHA**和**槽化ALOHA**。
在純ALOHA中,傳輸時間是連續的。只要站點有可用的幀,它就會發送該幀。如果發生衝突並且幀被破壞,傳送方會在重新傳輸之前等待隨機時間。
在槽化ALOHA中,時間被劃分為稱為時隙的離散時間間隔,對應於一個幀。
在本文中,我們將重點介紹純ALOHA和槽化ALOHA之間的主要區別。
什麼是純ALOHA?
純ALOHA是ALOHA爭用機制的基本形式,其中來自眾多VSAT的需求驅動資料幀透過共享通道傳送到衛星。它於1970年在夏威夷大學首次使用,由諾曼·艾布拉姆森領導。
在純ALOHA中,傳輸時間是連續的。只要站點有可用的幀,它就會發送該幀。
如果多個幀試圖同時佔用通道,則會發生衝突。如果發生衝突並且幀被破壞,傳送方會在重新傳輸之前等待隨機時間。
傳送幀後,站點會等待一段時間以接收確認。如果在此時間內未收到確認,則站點假定幀由於衝突而被破壞並重新發送幀。
由於網路內部流量的突發性質,使用純ALOHA協議時資料幀發生衝突的可能性非常高。
沒有任何站點關心其他站點是否正在傳輸。因此,當多個數據包透過同一通道廣播時,它們會發生衝突。
什麼是槽化ALOHA?
槽化ALOHA由Robert於1972年引入,是對純ALOHA的改進。
在槽化ALOHA中,只有當每個時隙一次只發送一個數據幀時,才能成功傳輸資料。這樣做大大降低了衝突的可能性。
這裡,時間被劃分為稱為**時隙**的離散時間間隔,對應於一個幀。通訊站點商定時隙邊界。
任何站點只能在每個時隙傳送一個幀。此外,站點不能在任何時候只要有可用的幀就傳輸。它們應該等到下一個時隙開始。
如果在任何時隙中沒有傳送資料包,它將保持空閒狀態。需要注意的是,如果資料包在發生衝突後沒有得到確認,則認為它丟失了,並在考慮了退避時間後在不同的時隙中重新傳輸。
但是,仍然可能發生衝突。如果多個幀在時隙開始時傳輸,則會發生衝突。
純ALOHA與槽化ALOHA的區別
下表重點介紹了純ALOHA和槽化ALOHA之間的重要區別。
| 關鍵 | 純ALOHA | 槽化ALOHA |
|---|---|---|
| 時隙 | 在純ALOHA中,任何站點都可以在任何時間傳輸資料。 | 在槽化ALOHA中,任何站點只能在時隙開始時傳輸資料。 |
| 時間 | 在純ALOHA中,時間是連續的,並且沒有全域性同步。 | 在槽化ALOHA中,時間是離散的,並且是全域性同步的。 |
| 易損時間 | 純ALOHA中的易損時間或敏感時間等於(2×Tt)。 | 在槽化ALOHA中,易損時間等於(Tt)。 |
| 機率 | 資料包成功傳輸的機率$S\:=\:G\:\times\:{e^{-2G}}$𝐺 | 資料包成功傳輸的機率$S\:=\:G\:\times\:{e^{-G}}$ |
| 最大效率 | 最大效率 = 18.4%。 | 最大效率 = 36.8%。 |
| 衝突次數 | 不會減少衝突次數。 | 槽化ALOHA將衝突次數減少一半,從而使效率加倍。 |
結論
純ALOHA和槽化ALOHA都是隨機訪問協議。槽化ALOHA是對純ALOHA的改進,因為它減少了衝突次數並將純ALOHA的容量加倍。
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