Синхронная aloha
Пользователи
синхронизированы с окнами длиной p (идея
Робертса). Период уязвимости p секунд
для пуассоновского трафика
и
.
максимум скорости
достигается при
и
,
то есть имеется выигрыш в 2 раза по
сравнению с чистой ALOHA.
Модель с конечным числом пользователей
В ней считается, что в синхронной системе ALOHA имеется M независимых пользователей. Передача пакетов каждого пользователя (пакеты могут быть старыми, проходящими повторную передачу и новыми) соответствует схеме независимых испытаний Бернулли, т.е. пусть
p[m-й
пользователь передает пакет в каком-либо
заданном окне],
средний трафик
(на одно окно), обусловленный m-ым
пользователем, равен
.
Полный средний трафик в спутниковом
канале
пакет/окно
Пусть
p[передача
пакета m-го
пользователя прошла успешно],
Средняя скорость передачи (пропускная способность спутникового канала)
Доля трафика m-го пользователя, приходящаяся на успешную передачу, равна вероятности того, что когда он передавал, никакие другие пользователи не передавали, т.е.
(*)
Эта система
уравнений имеет решение
,
определяющее допустимые наборы скоростей
источников, которые данный канал еще
может обслужить.
Если все пользователи
статистически одинаковы, то
и
,
тогда из (*) следует:
при
-
получаем синхронную систему с пуассоновским
входным потоком.
Коммутация пакетов при наземной радиосвязи
Рассмотрим множество
терминалов, каждый из которых передает
данные на центральную станцию (станция
тоже передает пакеты в определенные
промежутки времени). Образуется
широковещательный канал, в котором
передачи двух пакетов, частично или
полностью перекрывающихся, будут
разрушать друг друга. Основным отличием
от спутниковой системы является то, что
при наземной радиосвязи время
распространения туда
и обратно
мало по сравнению со временем передачи
пакета, т.е.
. Например для паектов длиной 1000 бит,
передаваемых по каналу 1 Мбит/с,
время передачи
и если
пакета (со скоростью света) на расстояние
(туда и обратно) 30 км
равно 0,01 мс,
(В спутниковой
системе
и это приводит к рассмотрению чистой
системы ALOHA, синхронной ALOHA и системы с
резервированием) Малое значение R
позволяет предложить четвертый метод
использования канала с коммутацией
пакетов, а именно режим множественного
доступа с проверкой несущей
(МДПН). В ЛВС CSMA/CD - множественный доступ
с контролем несущей и обнаружением
конфликтов.
При МДПН терминалы могут прослушивать канал и если “слышна” несущая сигнала, то терминал решает, что канал уже используется каким-то другим терминалом и откладывает свою передачу до того, как канал освободится (эта информация бесполезна в спутниковом канале, так как она показывает, каким было состояние в далеком прошлом, т.е. R пакетов назад).
Максимальная пропускная способность канала устанавливается конкретными правилами (т.е. протоколом), определяющими когда терминал может передавать пакеты.
Во всех случаях, когда терминал олределяет (по отсутствию положительной квитанции от центральной станции) что его предыдущая передача потерпела неудачу, он начинает повторную передачу в соответствии со случайно выбранной задержкой. Возможны два варианта:
ненастойчивый МДПН
p-настойчивый МДПН (p=0 - “ненастойчивый”; p=1 - “1-настойчивый”)