ALOHA网络 (英語 えいご :ALOHAnet ,或 ある ALOHA ),也称为ALOHA系 けい 统 (ALOHA system ),是 ぜ 由美 ゆみ 国 こく 夏 なつ 威 たけし 夷 えびす 大学 だいがく 所 ところ 开发的 てき 实验性 せい 电脑网络 系 けい 统。在 ざい 1971年 ねん 6月 がつ 开始成功 せいこう 运作,是 ぜ 世界 せかい 上 じょう 第 だい 一个无线资料网络。Aloha 在 ざい 夏 なつ 威 たけし 夷 えびす 語 ご 中有 ちゅうう 希望 きぼう 、愛 あい 、和平 わへい 以及幸福 こうふく 等 とう 意思 いし 。
1968年 ねん ,在 ざい 夏 なつ 威 たけし 夷 えびす 大学 だいがく ,由 ゆかり 诺曼·艾 もぐさ 布 ぬの 拉 ひしげ 姆森 与 あずか 其同事 ごと 领导开发ALOHAnet。于1971年 ねん 成功 せいこう 建立 こんりゅう 。
ALOHAnet使用 しよう 新 しん 的 てき 介 かい 质访问技术,称 しょう 为ALOHA随 ずい 机 つくえ 存 そん 取 と (ALOHA random access)。因 よし 为在1970年代 ねんだい ,美国 びくに 尚 なお 未 み 批准 ひじゅん 供 きょう 电脑网路通 どおり 讯用的 てき 无线电频带,所以 ゆえん 最初 さいしょ ALOHAnet是 ぜ 以 UHF 频段来 らい 运作。在 ざい 此之外 がい ,ALOHAnet还可以使用 しよう 以有线宽频为基 もと 础的以太网 ,以及梅 うめ 莉莎(Marisat)卫星网路(现称为Inmarsat)来 らい 通 どおり 讯。
在 ざい 1980年代 ねんだい 初期 しょき ,移 うつり 动电话网络兴起 おこり 。1985年 ねん 后 きさき ,Wifi 网络也开始 はじめ 建立 こんりゅう ,ALOHA随 ずい 机 つくえ 存 そん 取 と 技 わざ 术也能 のう 够通过这两种介 かい 质来通 どおり 讯。
在 ざい 1980年代 ねんだい ,ALOHA频段只 ただ 能 のう 够使用 しよう 1G 移 うつり 动电话的频段来 らい 进行有限 ゆうげん 的 てき 控 ひかえ 制 せい 与信 よしん 号 ごう 传输。1990年代 ねんだい ,马帝·马柯能 のう 与 あずか 芬兰电信(Telecom Finland)的 てき 工程 こうてい 师,为了在 ざい 2G 行 くだり 动电路 ろ 中 ちゅう 发展短信 たんしん 功 こう 能 のう ,大幅 おおはば 度 ど 扩展了 りょう ALOHA频段。
ALOHA协议 处于OSI模型 もけい 中 なか 的 てき 数 かず 据 すえ 链路层 。它属于随 ずい 机 つくえ 存 そん 取 と 协议 (Random Access Protocol)中 ちゅう 的 てき 一 いち 种。它分为纯ALOHA协议和 わ 分段 ぶんだん ALOHA协议。
当 とう 传输点 てん 有数 ゆうすう 据 すえ 需要 じゅよう 传送的 てき 时候,它会立 りつ 即 そく 向 むかい 通 とおる 讯频道 どう 传送。
接收 せっしゅう 点在 てんざい 收 おさむ 到 いた 数 かず 据 すえ 后 きさき ,会 かい ACK传输点 てん 。
如果接收 せっしゅう 的 てき 数 すう 据 すえ 有 ゆう 错误,接收 せっしゅう 点 てん 会 かい 向 こう 传输点 てん 发送NACK。
当 とう 网络上 じょう 的 てき 两个传输点 てん 同 どう 时向频道传输数 すう 据 すえ 的 てき 时候,会 かい 发生冲突,这种情 じょう 况下,两个点 てん 各自 かくじ 等 とう 待 まち 一段随机长度的时间后,再 さい 次 つぎ 尝试传送。
因 いん 为有太 ふと 多 おお 的 てき 传输冲突,对纯ALOHA协议进行了 りょう 改 あらため 进。
分段 ぶんだん ALOHA(Slotted ALOHA)[ 编辑 ]
这是对纯ALOHA协议的 てき 一 いち 个改进。改 あらため 进之处在于,它把频道在 ざい 时间上 じょう 分段 ぶんだん ,每 まい 个传输点只 ただ 能 のう 在 ざい 一个分段的开始处进行传送。每次 まいじ 传送的 てき 数 すう 据 すえ 必须少 しょう 于或者 しゃ 等 とう 于一个频道的一个时间分段。这样大大的 だいだいてき 减少了 りょう 传输频道的 てき 冲突。
如果假 かり 设传输点对频道 どう 的 てき 使用 しよう 是 ぜ 符合 ふごう 泊 とまり 松 まつ 分布 ぶんぷ 的 てき 话,我 わが 们可以得以下 いか 公式 こうしき :
纯ALOHA协议:
S
=
G
e
−
2
G
{\displaystyle S=Ge^{-2G}}
分段 ぶんだん ALOHA协议:
S
=
G
e
−
G
{\displaystyle S=Ge^{-G}}
S是 ぜ 通 どおり 过量,G是 ぜ 提供 ていきょう 的 てき 流量 りゅうりょう (每 まい 单位时间通 どおり 过的数 すう 据 すえ 包 つつみ 数量 すうりょう ).
从这个公式 こうしき 我 わが 们可以看出 で ,对纯ALOHA来 らい 说,当 とう G = 0.5 的 てき 时候,S 达到最大 さいだい 值 18.4%. 只 ただ 有 ゆう 当 とう
G
≤
0.5
{\displaystyle G\leq 0.5}
的 てき 时候,纯ALOHA系 けい 统才处于稳定状 じょう 态。对分段 ぶんだん ALOHA来 らい 说,当 とう G = 1 的 てき 时候,S 达到最大 さいだい 值 36.79%.只 ただ 有 ゆう 当 とう
G
≤
1
{\displaystyle G\leq 1}
的 てき 时候,分段 ぶんだん ALOHA系 けい 统才处于稳定状 じょう 态。
纯ALOHA协议:
D
¯
=
e
2
G
+
(
e
2
G
−
1
)
B
¯
{\displaystyle {\bar {D}}=e^{2G}+(e^{2G}-1){\bar {B}}}
分段 ぶんだん ALOHA协议:
D
¯
=
0.5
+
e
G
+
(
e
G
−
1
)
B
¯
{\displaystyle {\bar {D}}=0.5+e^{G}+(e^{G}-1){\bar {B}}}
D
¯
{\displaystyle {\bar {D}}}
是 ぜ 平均 へいきん 数 すう 据 すえ 包 つつみ 延 のべ 迟。它是频道接 せっ 通 どおり 延 のべ 迟和数 すう 据 すえ 包 つつみ 传输时间之 の 和 かず (不 ふ 包括 ほうかつ 系 けい 统排队等待 まち 延 のべ 迟).
B
¯
{\displaystyle {\bar {B}}}
是 ぜ 平均 へいきん 回 かい 退 すさ 延 のべ 时。它取决于统计函数 かんすう 的 てき 选择。当 とう 它为0的 てき 时候,
D
¯
{\displaystyle {\bar {D}}}
达到最小 さいしょう 值。0.5是 ぜ 等 とう 待 まて 到 いた 时间段 だん 开始点 てん 的 てき 平均 へいきん 等 とう 待 まち 时间。
在 ざい 实际应用当 とう 中 ちゅう ,分段 ぶんだん ALOHA协议主要 しゅよう 应用在 ざい 手 て 机 つくえ 网络通信 つうしん 中 ちゅう 。而纯ALOHA协议因 いん 为其较高的 てき 频道冲突很少被 ひ 使用 しよう 。但 ただし 是 ぜ ALOHA的 てき 仍然是 ぜ 很多新 しん 的 てき 无线通信 つうしん 标准比 ひ 如Wi-Fi 的 てき 理 り 论基础。