Differenza tra ALOHA puro e ALOHA scanalato

2019

Pure ALOHA e Slotted ALOHA sono entrambi i protocolli di accesso casuale, implementati sul livello MAC (Medium Access Control), un sottolivello di Data Link Layer. Lo scopo del protocollo ALOHA è determinare quale stazione concorrente debba avere la prossima possibilità di accedere al canale multi-accesso a livello MAC. La principale differenza tra Pure ALOHA e Slotted ALOHA è che il tempo in Pure Aloha è continuo mentre, il tempo in Slotted ALOHA è discreto.

Cerchiamo di discutere le altre differenze tra Pure ALOHA e Slotted ALOHA nella tabella di confronto.

Grafico comparativo

Base per il confronto	Pure ALOHA	Scanalato ALOHA
Introdotto	Introdotto da Norman Abramson e dai suoi colleghi all'Università delle Hawaii nel 1970.	Introdotto da Roberts nel 1972.
Trasmissione frame	L'utente può trasmettere il frame di dati ogni volta che la stazione ha i dati da trasmettere.	L'utente deve attendere fino all'avvio successivo, per trasmettere il frame dei dati.
Tempo	In Pure ALOHA il tempo è continuo.	In Slotted ALOHA il tempo è discreto.
Trasmissione riuscita	La probabilità di trasmissione riuscita del frame di dati è: S = G * e ^ -2G	La probabilità di trasmissione riuscita del frame di dati è: S = G * e ^ -G
Sincronizzazione	Il tempo non è sincronizzato globalmente.	Il tempo qui è globalmente sincronizzato.
Throughput	Il throughput massimo si verifica in G = 1/2 che è 18%.	Il throughput massimo si verifica in G = 1, che è il 37%.

Definizione di puro ALOHA

Pure ALOHA è stato introdotto da Norman Abramson e dai suoi soci presso l'Università delle Hawaii all'inizio del 1970. Pure ALOHA consente a tutte le stazioni di trasmettere i dati ogni volta che i dati devono essere inviati. Quando ogni stazione trasmette i dati senza verificare se il canale è libero o no, c'è sempre la possibilità di collisione di frame di dati. Se il riconoscimento è arrivato per il frame ricevuto, allora è ok oppure se i due frame si scontrano (Overlap), sono danneggiati.

Se un frame è danneggiato, le stazioni attendono una quantità casuale di tipo e ritrasmettono il frame finché non trasmette correttamente. Il tempo di attesa di ogni stazione deve essere casuale e non deve essere lo stesso solo per evitare la collisione dei fotogrammi ancora e ancora. Il throughput di Pure ALOHA è massimizzato quando i telai sono di lunghezza uniforme. La formula per calcolare il throughput di Pure ALOHA è S- = G * e ^ -2G, il throughput è massimo quando G = 1/2 che è il 18% dei frame di dati trasmessi totali.

Definizione di scanalato ALOHA

Dopo il puro ALOHA del 1970, Roberts ha introdotto un altro metodo per migliorare la capacità del Pure ALOHA, che si chiama Slotted ALOHA. Propose di dividere il tempo in intervalli discreti chiamati intervalli di tempo. Ogni intervallo di tempo corrisponde alla lunghezza del frame. Al contrario di Pure ALOHA, Slotted ALOHA non consente di trasmettere i dati ogni volta che la stazione ha i dati da inviare. Lo slot ALOHA fa in modo che la stazione attenda fino alla prossima fascia oraria e consenti a ciascun frame di dati di essere trasmesso nella nuova fascia oraria.

La sincronizzazione può essere raggiunta in scanalature ALOHA con l'aiuto di una stazione speciale che emette un pip all'inizio di ogni fascia oraria come fa un orologio. La formula per calcolare il throughput di Slotted ALOHA è S = G * e ^ -G, il throughput è massimo quando G = 1 che è il 37% dei frame di dati trasmessi totali. In Slot ALOHA, il 37% della fascia oraria è vuoto, il 37% di successi e il 26% di collisione.

Differenze chiave tra ALOHA puro e ALOHA scanalato

Pure ALOHA fu introdotto da Norman e dai suoi soci all'università delle Hawaii nel 1970. D'altra parte, la Slotted ALOHA fu introdotta da Roberts nel 1972.
In puro ALOHA, ogni volta che una stazione ha i dati da inviare, la trasmette senza attendere mentre, con una fessura ALOHA, un utente aspetta che la prossima fascia oraria sia trasmessa.
In puro ALOHA il tempo è continuo mentre, in Slotted ALOHA il tempo è discreto e suddiviso in slot.
Nella pura ALOHA la probabilità di trasmissione riuscita è S = G * e ^ -2G. D'altra parte, in ALOHA con fessura la probabilità di una trasmissione riuscita è S = G * e ^ -G.
Il tempo del mittente e del ricevitore in puro ALOHA non è globalmente sincronizzato mentre, il tempo del mittente e del ricevitore in ALOHA a fessura è globalmente sincronizzato.
Il throughput massimo si verifica in G = 1/2 che è 18% mentre, il throughput massimo si verifica in G = 1 che è 37%.

Conclusione:

L'ALOHA scanalato è in qualche modo migliore del puro ALOHA. Dato che la probabilità di collisione è inferiore in ALOHA con intaglio rispetto a ALOHA pura perché la stazione attende il successivo intervallo temporale che consente di passare il frame in una fascia temporale precedente ed evita la collisione tra i frame.