纯ALOHA与槽化ALOHA的区别
ALOHA协议允许多个站点在同一通信信道上同时发送数据帧。该协议是一种简单的通信方法,其中每个网络站点都具有相同的优先级并独立工作。
ALOHA是一种用于通过共享网络信道传输数据的介质访问控制(MAC)协议。使用此协议,来自多个节点的多个数据流通过多点传输信道传输。
ALOHA协议有两种类型:**纯ALOHA**和**槽化ALOHA**。
在纯ALOHA中,传输时间是连续的。只要站点有可用的帧,它就会发送该帧。如果发生冲突并且帧被破坏,发送方会在重新传输之前等待随机时间。
在槽化ALOHA中,时间被划分为称为时隙的离散时间间隔,对应于一个帧。
在本文中,我们将重点介绍纯ALOHA和槽化ALOHA之间的主要区别。
什么是纯ALOHA?
纯ALOHA是ALOHA争用机制的基本形式,其中来自众多VSAT的需求驱动数据帧通过共享信道发送到卫星。它于1970年在夏威夷大学首次使用,由诺曼·艾布拉姆森领导。
在纯ALOHA中,传输时间是连续的。只要站点有可用的帧,它就会发送该帧。
如果多个帧试图同时占用信道,则会发生冲突。如果发生冲突并且帧被破坏,发送方会在重新传输之前等待随机时间。
发送帧后,站点会等待一段时间以接收确认。如果在此时间内未收到确认,则站点假定帧由于冲突而被破坏并重新发送帧。
由于网络内部流量的突发性质,使用纯ALOHA协议时数据帧发生冲突的可能性非常高。
没有任何站点关心其他站点是否正在传输。因此,当多个数据包通过同一信道广播时,它们会发生冲突。
什么是槽化ALOHA?
槽化ALOHA由Robert于1972年引入,是对纯ALOHA的改进。
在槽化ALOHA中,只有当每个时隙一次只发送一个数据帧时,才能成功传输数据。这样做大大降低了冲突的可能性。
这里,时间被划分为称为**时隙**的离散时间间隔,对应于一个帧。通信站点商定时隙边界。
任何站点只能在每个时隙发送一个帧。此外,站点不能在任何时候只要有可用的帧就传输。它们应该等到下一个时隙开始。
如果在任何时隙中没有发送数据包,它将保持空闲状态。需要注意的是,如果数据包在发生冲突后没有得到确认,则认为它丢失了,并在考虑了退避时间后在不同的时隙中重新传输。
但是,仍然可能发生冲突。如果多个帧在时隙开始时传输,则会发生冲突。
纯ALOHA与槽化ALOHA的区别
下表重点介绍了纯ALOHA和槽化ALOHA之间的重要区别。
关键 | 纯ALOHA | 槽化ALOHA |
---|---|---|
时隙 | 在纯ALOHA中,任何站点都可以在任何时间传输数据。 | 在槽化ALOHA中,任何站点只能在时隙开始时传输数据。 |
时间 | 在纯ALOHA中,时间是连续的,并且没有全局同步。 | 在槽化ALOHA中,时间是离散的,并且是全局同步的。 |
易损时间 | 纯ALOHA中的易损时间或敏感时间等于(2×Tt)。 | 在槽化ALOHA中,易损时间等于(Tt)。 |
概率 | 数据包成功传输的概率$S\:=\:G\:\times\:{e^{-2G}}$𝐺 | 数据包成功传输的概率$S\:=\:G\:\times\:{e^{-G}}$ |
最大效率 | 最大效率 = 18.4%。 | 最大效率 = 36.8%。 |
冲突次数 | 不会减少冲突次数。 | 槽化ALOHA将冲突次数减少一半,从而使效率加倍。 |
结论
纯ALOHA和槽化ALOHA都是随机访问协议。槽化ALOHA是对纯ALOHA的改进,因为它减少了冲突次数并将纯ALOHA的容量加倍。