Διαφορά μεταξύ του καθαρού ALOHA και του ALOHA

2019

Το καθαρό ALOHA και το ALOHA Slotted είναι και τα πρωτόκολλα τυχαίας προσπέλασης, τα οποία υλοποιούνται στο επίπεδο ελέγχου MAC (Medium Access Control), ένα υποσύνολο Layer Link Layer. Ο σκοπός του πρωτοκόλλου ALOHA είναι να προσδιορίσει ποιο διαγωνιζόμενο σταθμό πρέπει να έχει την επόμενη πιθανότητα πρόσβασης στο κανάλι πολλαπλών προσπελάσεων στο επίπεδο MAC. Η κύρια διαφορά μεταξύ του Pure ALOHA και του Slotted ALOHA είναι ότι ο χρόνος στο Pure Aloha είναι συνεχής ενώ ο χρόνος στο Slothted ALOHA είναι διακριτός.

Ας συζητήσουμε τις άλλες διαφορές μεταξύ του Pure ALOHA και του Slothted ALOHA στο διάγραμμα σύγκρισης.

Συγκριτικό διάγραμμα

Βάση σύγκρισης	Αγνό ALOHA	Ανοίξτε το ALOHA
Εισήγαγε	Εισήχθη από τον Norman Abramson και τους συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης το 1970.	Εισήχθη από τον Roberts το 1972.
Μεταφορά πλαισίου	Ο χρήστης μπορεί να μεταδίδει το πλαίσιο δεδομένων όποτε ο σταθμός έχει τα δεδομένα που πρέπει να μεταδοθούν.	Ο χρήστης πρέπει να περιμένει μέχρι την επόμενη εκκίνηση του slot, για να μεταδώσει το πλαίσιο δεδομένων.
χρόνος	Στην PURE ALOHA ο χρόνος είναι συνεχής.	Στο slothted ALOHA ο χρόνος είναι διακριτός.
Επιτυχής μετάδοση	Η πιθανότητα επιτυχούς μετάδοσης του πλαισίου δεδομένων είναι: S = G * e ^ -2G	Η πιθανότητα επιτυχούς μετάδοσης του πλαισίου δεδομένων είναι: S = G * e ^ -G
Συγχρονισμός	Ο χρόνος δεν συγχρονίζεται συνολικά.	Η ώρα εδώ είναι συγχρονισμένη παγκοσμίως.
Διακίνηση	Η μέγιστη απόδοση εμφανίζεται στο G = 1/2 που είναι 18%.	Η μέγιστη απόδοση εμφανίζεται στο G = 1 που είναι 37%.

Ορισμός του καθαρού ALOHA

Το καθαρό ALOHA εισάγεται από τον Norman Abramson και τους συνεργάτες του στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης στις αρχές του 1970. Το Pure ALOHA επιτρέπει σε κάθε σταθμό να μεταδίδει τα δεδομένα όποτε έχουν τα δεδομένα που πρέπει να σταλούν. Όταν κάθε σταθμός μεταδίδει τα δεδομένα χωρίς να ελέγχει αν το κανάλι είναι ελεύθερο ή όχι, υπάρχει πάντα η πιθανότητα σύγκρουσης πλαισίων δεδομένων. Εάν η επιβεβαίωση έφτασε για το ληφθέν πλαίσιο, τότε είναι εντάξει ή αλλιώς αν τα δύο πλαίσια συγκρούονται (Επικάλυψη), είναι κατεστραμμένα.

Αν ένα πλαίσιο έχει καταστραφεί, τότε οι σταθμοί περιμένουν τυχαίο ποσό τύπου και αναμεταδίδουν το πλαίσιο μέχρι να μεταδοθεί με επιτυχία. Ο χρόνος αναμονής του κάθε σταθμού πρέπει να είναι τυχαίος και δεν πρέπει να είναι ο ίδιος ακριβώς για να αποφευχθεί η σύγκρουση των πλαισίων ξανά και ξανά. Η απόδοση του PURE ALOHA μεγιστοποιείται όταν τα πλαίσια έχουν ομοιόμορφο μήκος. Ο τύπος για τον υπολογισμό της απόδοσης του Pure ALOHA είναι S- = G * e ^ -2G, η απόδοση είναι μέγιστη όταν G = 1/2 που είναι 18% των συνολικών πλαισίων μεταδιδόμενων δεδομένων.

Ορισμός του ALOHA

Μετά το καθαρό ALOHA το 1970, ο Ρόμπερτς εισήγαγε μια άλλη μέθοδο για να βελτιώσει την ικανότητα του Pure ALOHA που ονομάζεται ALOHA. Πρότεινε να διαιρέσει το χρόνο σε διακριτά χρονικά διαστήματα που ονομάζονται χρονοθυρίδες. Κάθε χρονική θέση αντιστοιχεί στο μήκος του πλαισίου. Σε αντίθεση με το Pure ALOHA, το Slothted ALOHA δεν επιτρέπει τη μετάδοση των δεδομένων όποτε ο σταθμός έχει τα δεδομένα προς αποστολή. Το slotted ALOHA κάνει το σταθμό να περιμένει μέχρι να ξεκινήσει η επόμενη χρονική στιγμή και να επιτρέψει σε κάθε πλαίσιο δεδομένων να μεταδοθεί στη νέα χρονική θέση.

Ο συγχρονισμός μπορεί να επιτευχθεί στο Slotted ALOHA με τη βοήθεια ενός ειδικού σταθμού που εκπέμπει ένα pip στην αρχή κάθε χρονικής θυρίδας ως ρολόι. Ο τύπος για τον υπολογισμό της απόδοσης του Slothted ALOHA είναι S = G * e ^ -G, η απόδοση είναι μέγιστη όταν G = 1 που είναι 37% των συνολικών πλαισίων δεδομένων που μεταδίδονται. Στο Slothted ALOHA, το 37% του χρονικού διαστήματος είναι άδειο, 37% επιτυχίες και 26% σύγκρουση.

Βασικές διαφορές μεταξύ του καθαρού ALOHA και του ALOHA

Το καθαρό ALOHA εισήχθη από τον Norman και τους συνεργάτες του στο πανεπιστήμιο της Χαβάης το 1970. Από την άλλη πλευρά, το Slothted ALOHA εισήχθη από τον Roberts το 1972.
Σε καθαρό ALOHA, κάθε φορά που ένας σταθμός έχει δεδομένα για αποστολή, το μεταδίδει χωρίς να περιμένει, ενώ στον χρήστη ALOHA ένας χρήστης περιμένει μέχρι την επόμενη φορά να μεταδίδει τα δεδομένα.
Στην καθαρή ALOHA ο χρόνος είναι συνεχής, ενώ στο Slothted ALOHA ο χρόνος είναι διακριτός και διαιρείται σε κουλοχέρηδες.
Στην καθαρή ALOHA η πιθανότητα επιτυχούς μετάδοσης είναι S = G * e ^ -2G. Από την άλλη πλευρά, στην ALOHA με πιθανότητα επιτυχούς μετάδοσης είναι S = G * e ^ -G.
Ο χρόνος του αποστολέα και του δέκτη στο καθαρό ALOHA δεν συγχρονίζεται σε παγκόσμιο επίπεδο, ενώ ο χρόνος του αποστολέα και του δέκτη στο ALOHA με εγκοπές συγχρονίζεται συνολικά.
Η μέγιστη απόδοση εμφανίζεται στο G = 1/2 η οποία είναι 18%, ενώ η μέγιστη απόδοση εμφανίζεται στο G = 1 που είναι 37%.

Συμπέρασμα:

Η σχισμή ALOHA είναι κάπως καλύτερη από την καθαρή ALOHA. Καθώς η πιθανότητα σύγκρουσης είναι μικρότερη στο Slothted ALOHA σε σύγκριση με το Pure ALOHA επειδή ο σταθμός περιμένει για να ξεκινήσει η επόμενη χρονική περίοδο που αφήνει το πλαίσιο σε μια προηγούμενη χρονική θυρίδα να περάσει και αποφεύγει τη σύγκρουση μεταξύ των πλαισίων.