순수 ALOHA와 슬롯 형 ALOHA의 차이점

2019

Pure ALOHA와 Slotted ALOHA는 모두 데이터 액세스 계층의 하위 계층 인 MAC (Medium Access Control) 계층에서 구현되는 임의 액세스 프로토콜입니다. 알로하 프로토콜의 목적은 경쟁 스테이션이 다음에 MAC 계층에서 멀티 액세스 채널에 액세스해야하는지를 결정하는 것입니다. Pure Alloa와 Slotted ALOHA의 주요 차이점은 Pure Aloha의 시간은 연속적이지만 Slotted ALOHA의 시간은 이산 적이라는 것입니다.

비교 차트에서 Pure ALOHA와 Slotted ALOHA의 다른 차이점에 대해 알아 보겠습니다.

비교 차트

비교의 근거	순수 알로하	슬롯이있는 알로하
도입 된	1970 년 하와이 대학교 (Norman Abramson)와 그의 동료들에 의해 소개되었습니다.	1972 년 Roberts에 의해 소개되었습니다.
프레임 전송	사용자는 스테이션에 전송할 데이터가있을 때마다 데이터 프레임을 전송할 수 있습니다.	사용자는 데이터 프레임을 전송하기 위해 다음 타임 슬롯이 시작될 때까지 기다려야한다.
시각	순수 알로하에서는 시간이 계속됩니다.	Slotted ALOHA에서 시간은 분리되어 있습니다.
성공적인 전송	데이터 프레임의 성공적인 전송 확률은 다음과 같습니다. S = G * e ^ -2G	데이터 프레임의 성공적인 전송 확률은 다음과 같습니다. S = G * e ^ -G
동기화	시간이 전역 적으로 동기화되지 않았습니다.	여기서 시간은 전 세계적으로 동기화됩니다.
처리량	최대 처리량은 G = 1 / 2에서 발생하며 이는 18 %입니다.	최대 처리량은 G = 1 (37 %)에서 발생합니다.

순수 알로하의 정의

Pure ALOHA는 1970 년 초 하와이 대학교 (Norman Abramson)와 그의 동료들에 의해 소개되었습니다. Pure ALOHA는 전송할 데이터가있을 때마다 모든 스테이션이 데이터를 전송할 수있게합니다. 모든 스테이션이 채널이 비어 있는지 여부를 확인하지 않고 데이터를 전송할 때 항상 데이터 프레임의 충돌 가능성이 있습니다. 수신 된 프레임에 대한 확인 응답이 도착하면 ok입니다. 그렇지 않으면 두 프레임이 충돌 (겹침)되면 손상됩니다.

프레임이 손상되면 스테이션은 임의의 유형의 양을 기다리고 프레임이 성공적으로 전송 될 때까지 프레임을 재전송합니다. 각 스테이션의 대기 시간은 무작위 여야하며 반복적으로 프레임의 충돌을 피하기 위해 동일하지 않아야합니다. Pure ALOHA의 처리량은 프레임이 일정한 길이 일 때 최대화됩니다. Pure ALOHA의 처리량을 계산하는 수식은 S- = G * e ^ -2G이며 G = 1 / 2 일 때 최대 처리량은 총 전송 데이터 프레임의 18 %입니다.

Slotted ALOHA의 정의

1970 년 순수 ALOHA 이후, Roberts는 Slotted ALOHA라고 불리는 Pure ALOHA의 용량을 향상시키는 또 다른 방법을 소개했습니다. 그는 시간을 시간 슬롯이라고 불리는 이산 간격으로 나눌 것을 제안했다. 각 시간 슬롯은 프레임의 길이에 해당합니다. Pure ALOHA와 달리 Slotted ALOHA는 스테이션에 보낼 데이터가있을 때마다 데이터를 전송할 수 없습니다. Slotted ALOHA는 다음 시간 슬롯이 시작될 때까지 스테이션을 대기 상태로 만들고 각 데이터 프레임이 새로운 시간 슬롯에서 전송되도록합니다.

동기화는 Slotted ALOHA에서 클럭처럼 모든 타임 슬롯의 시작 부분에 pip를내는 특수 스테이션의 도움으로 이루어질 수 있습니다. Slotted ALOHA의 처리량을 계산하는 수식은 S = G * e ^ -G이고 G = 1 일 때 최대 처리량은 총 전송 된 데이터 프레임의 37 %입니다. Slotted ALOHA에서는 타임 슬롯의 37 %가 비어 있고 37 %의 성공률과 26 %의 충돌이 발생합니다.

순수 ALOHA와 슬롯 ALOHA의 주요 차이점

순수 ALOHA는 1970 년 하와이 대학의 Norman과 그의 동료들에 의해 소개되었습니다. 반면에, Slotted ALOHA는 1972 년 Roberts에 의해 소개되었습니다.
순수한 ALOHA에서, 스테이션이 전송할 데이터를 가질 때마다 기다리지 않고 전송합니다. 슬롯 된 ALOHA에서 사용자는 다음 시간 슬롯이 데이터를 전송할 때까지 대기합니다.
순수 ALOHA에서는 시간이 연속적이지만 Slotted ALOHA에서는 시간이 불연속적이고 슬롯으로 나뉘어집니다.
순수 ALOHA에서 성공적인 전송 확률은 S = G * e ^ -2G입니다. 다른 한편, 슬롯 된 알로하에서 성공적인 전송 확률은 S = G * e ^ -G이다.
순수한 ALOHA의 발신자와 수신자 시간은 전체적으로 동기화되지 않지만 슬롯 된 ALOHA의 발신자와 수신자의 시간은 전체적으로 동기화됩니다.
최대 처리량은 G = 1 / 2에서 18 % 인 반면 최대 처리량은 G = 1에서 37 % 발생합니다.

결론:

Slotted ALOHA는 Pure ALOHA보다 다소 우수합니다. 스테이션은 이전 시간 슬롯의 프레임을 통과시키고 프레임들 간의 충돌을 피하게하는 스테이션이 다음 시간 슬롯을 기다리기 때문에 순수 ALOHA에 비해 Slotted ALOHA에서 충돌 확률이 작기 때문에.