基本介紹
- 中文名：aloha協定
- 外文名：ALOHA
- 概述 ：最早最基本的無線通信協定
- 簡介：取名Aloha，夏威夷語你好的意思
- 分類：純ALOHA和分段ALOHA
簡介,分類,通過量的計算,套用,
簡介
取名Aloha，是夏威夷人表示致意的問候語，這項研究計畫的目的是要解決夏威夷群島之間的通信問題。Aloha網路可以使分散在各島的多個用戶通過無線電信道來使用中心計算機，從而實現一點到多點的數據通信。 由此可見，ALOHA採用的是一種隨機接入的信道訪問方式 。
分類
ALOHA協定的思想很簡單，只要用戶有數據要傳送，就儘管讓他們傳送。當然，這樣會產生衝突從而造成幀的破壞。但是，由於廣播信道具有反饋性，因此傳送方可以在傳送數據的過程中進行衝突檢測，將接收到的數據與緩衝區的數據進行比較，就可以知道數據幀是否遭到破壞。同樣的道理，其他用戶也是按照此過程工作。如果傳送方知道數據幀遭到破壞（即檢測到衝突），那么它可以等待一段隨機長的時間後重發該幀。
ALOHA協定是由美國夏威夷大學開發的一種網路協定。處於OSI模型中的數據鏈路層。它屬於隨機存取協定（Random Access Protocol）中的一種。它分為純ALOHA協定和分段ALOHA協定（或時隙ALOHA協定）。
1、純ALOHA協定(Pure ALOHA)
當傳輸點有數據需要傳送的時候，它會立即向通訊頻道傳送。
接收點在收到數據後，會ACK傳輸點。
如果接收的數據有錯誤，接收點會向傳輸點傳送NACK。
當網路上的兩個傳輸點同時向頻道傳輸數據的時候，會發生衝突，這種情況下，兩個點都停止一段時間後，再次嘗試傳送。
2、分段（或時隙）ALOHA協定(Slotted ALOHA)
這是對純ALOHA協定的一個改進，思想是用時鐘來統一用戶的數據傳送。改進之處在於，它把頻道在時間上分段，每個傳輸點只能在一個分段的開始處進行傳送。用戶每次必須等到下一個時間片才能開始傳送數據，每次傳送的數據必須少於或者等於一個頻道的一個時間分段。這樣很大的減少了傳輸頻道的衝突。從而避免了用戶傳送數據的隨意性，減少了數據產生衝突的可能性，提高了信道的利用率。
通過量的計算
如果假設傳輸點對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協定：
分段ALOHA協定：
S是通過量，G是提供的流量(每單位時間通過的數據包數量)。
從這個公式我們可以看出，對純ALOHA來說，當G = 0.5 的時候，S 達到最大值 18.4%。 只有當的時候，純ALOHA系統才處於穩定狀態。對分段ALOHA來說， 當G = 1 的時候，S 達到最大值 36%。只有當的時候，分段ALOHA系統才處於穩定狀態。
套用
在實際套用當中，分段ALOHA協定主要套用在手機網路通信中。而純ALOHA協定因為其較高的頻道衝突很少被使用。但是ALOHA的仍然是很多新的無線通信標準比如Wi-Fi的理論基礎。
