时隙ALOHA协议的信道效率
04741计算机网络原理知识点整理-计算题
设信道上数据传输速率为4Kbps，数据帧长为240bit，信道的传播时延为20ms，采用停等协议，帧的控制信息、确认帧长及帧处理时间均忽略不计。试求出信道的利用率。
解:
数据传输时延 = 240bit/4Kbps = 60ms
信道利用率 = 60ms / (60ms + 20ms*2) = 60%
5000*36/3600s / (1 / 125*10^-6s) = 0.00625次/时隙
有一个电缆长度为2Km的CSMA／CD局域网，数据传输速率为10Mbps，信号传播速度为光速的2／3，数据帧长度是512bit(包括32bit开销)，传输成功后的第一个时隙留给接收方，用于捕获信道并发送一个32bit的确认帧。假设没有冲突发生，试求出有效的数据传输速率(不包括开销)。(光速值为3×10^5Km/s)
有一个电缆长度为1Km的CSMA/CD局域网，数据传输速率为1Gbps，信号传播速度为2×10^5Km/s。试求出最小帧长度。
解:
信号传播时延 = 电缆长度/信号传播速度 = 1Km/(2*10^5Km/s) = 5*10^-6s
时隙时间 = 传播时延*2 = 5*10^-6s *２ = 10*10^-6s
101110110101/11001=11011011 ...110 > 余数不为0 说明传输过程中出错
假设使用调制解调器，并采用1位起始位、1位停止位、无校验位的异步传输模式，在1分钟内传输7200个汉字，调制解调器至少应达到的传输速率为多少？
(1+8+1)*2*7200/60 = 20*7200/60 = 144000/60 = 2400bps
数据传输时延=数据帧长/数据传输速率
信道共享技术定义控制多个用户共用一条信道的协议
22
国
民
航 学 院 计 算 机
– 一个帧如欲发送成功，必须在该帧发送时刻之前和之 后隔一段时间T0内（2个间隔），没有其他帧发送
– 一个帧发送成功的条件：该帧于该帧前后的两个帧的
到达时间间隔均大于T0
顾
• 假设：帧长固定，无限个用户，按泊松分布产生
兆
新帧；发生冲突重传，新旧帧共传k次，遵从泊
军
松分布；
中
10
国
民
航
学
院
计
算
机
系
顾 兆 军
计
无协调关系的用户争用单一共享信道使用权的系统；
算
– 分类：纯ALOHA协议和时隙ALOHA协议
机
纯ALOHA协议
系
– 基本思想：用户有数据要发送时，可以直接发至信
道；然后监听信道看是否产生冲突，若产生冲突，
顾
则等待一段随机的时间重发(冲传策略），直到成功;
兆 军
Fig. 4-1,4-8
中
ALOHA (2)
兆
• 与纯ALOHA协议相比，降低了产生冲突的概率，
军
信道利用率最高为36.8%。
中
时隙ALOHA
17
国
民
航
学 S=Ge-G
院 计
NR=eG-1
算
机
系
顾 兆 军
中
ALOHA (8)
18
国
民
航 学
有限站数的吞吐量：
院
计 算
– S=G(1-G/N)N-1
机
系
顾 兆 军
中
4.2 随机接入： CSMA和CSMA/CD （1）
7
国 民
时隙aloha协议的工作原理
时隙aloha协议的工作原理介绍时隙aloha协议是一种用于多台无线通信设备竞争有限的传输资源的协议。
它通过在不预先分配时间槽的情况下，在不同设备之间进行信息传输的协作，以实现高效的无线通信。
时隙aloha协议的基本原理时隙aloha协议的基本原理是让所有参与通信的设备可以在任意时间选择进行传输，当设备有信息需要传输时，它会尝试在下一个可用的时隙进行传输。
如果遇到冲突，即多个设备在同一时隙尝试传输信息，会发生碰撞，导致传输丢失。
然后，设备会随机选择一个稍后的时隙进行重试。
工作流程1.所有设备都等待一个随机的时间延迟，以避免在同一时刻进行传输。
2.设备在下一个可用的时隙尝试传输信息。
3.如果传输成功，设备完成传输并等待下一个信息传输的时隙。
4.如果传输发生碰撞，设备会随机选择一个稍后的时隙进行重试，并返回步骤2。
设备间的竞争时隙aloha协议中，所有设备都处于平等地位，并且都具有相同的权利来选择传输时隙。
这导致了设备之间的竞争，尤其是在网络负载较重时。
优势和劣势优势•简单易实现：时隙aloha协议的基本原理简单，易于实现。
•分布式：每个设备能够自主选择传输时隙，因此可以快速适应网络条件的变化。
•高效性：虽然会发生碰撞导致传输丢失，但是时隙aloha协议在低网络负载下可以实现高效的信息传输。
劣势•碰撞问题：由于设备之间的竞争，碰撞是不可避免的。
碰撞导致传输丢失，降低了通信效率。
•低网络负载下的效率：在网络负载较低的情况下，设备之间的竞争较少，时隙aloha协议的效率会降低。
•随机重试：由于碰撞的发生是随机的，设备需要随机选择一个稍后的时隙进行重试，这会导致额外的传输延迟。
优化改进为了提高时隙aloha协议的效率，可以进行一些优化改进： 1. 碰撞检测：设备在传输信息时可以检测碰撞的发生，以尽早终止传输，从而减少传输时间的浪费。
2. 退避算法：设备在发生碰撞后，可以根据一定的算法选择稍后的时隙进行重试，以减少碰撞的概率。
卫星通信系统ALOHA技术分析论文
卫星通信系统ALOHA技术分析论文ALOHA技术属于一种随机多址通信技术，对于多个分散的用户来讲，借助ALOHA信道便可以使用中心计算机，完成一点到多点的数据通信。
该项技术建网简单，多个发射机可共用一个信道，即便通信网络中有多个用户存在，一个高速接口即可满足通信需求，同时可以保证不同用户之间信息发送的实效性[1]。
正是由于ALOHA技术所表达出的众多优点，已经被广泛应用于卫星通信系统中。
当前比拟常见的ALOHA技术主要包括纯ALOHA技术、时隙ALOHA技术、扩频ALOHA技术等几种，不同类型技术的工作原理存在一定差异。
首先，纯ALOHA技术出现最早，接入方式也最为简单，当站点有帧存在时，便会马上通过信道发送，在规定时间内收到应答，表示发送成功，否那么需重新发送，重发时需要暂时等待，然后在任意应时间点再次发送，直到最后发送成功。
卫星通信系统中的纯ALOHA技术，数据是否发送成功确实认时间最短为270ms，该技术信道利用率仅有18.4%。
其次，时隙ALOHA技术可以提高信道利用率，最高可达36.8%。
在使用时根据每一帧发送所用时间，将其作为一个时间槽，对信道时间进行划分，时槽开始后才可发送站点，如果发送不成功，那么按照纯ALOHA技术重发策略进行重发，直到发送成功[2]。
现阶段，在卫星通信系统中，时隙ALOHA技术的应用最为普遍，但是在工作过程中，信道负载的增大会影响系统稳定性，为防止饱和与振荡现象的出现，需要采取相应的稳态控制策略，比拟常见的主要包括输入控制、重发控制及输入重发控制三种。
采用输入控制策略时，为防止造成信道拥塞，应设定系统中的最大加压终端数量，对信道做出限制，当超过设定值后，不允许再接入用户分组。
采用重发控制策略时，为防止造成信道拥塞，应设定系统中的最大加压终端数量，并限制分组重发时间，当超过设定值后，延长重发延迟时间。
采用输入重发控制策略时，要同时控制信道内积压终端数量和分组重发时间。
防碰撞算法
一防碰撞的基本算法ALOHA1. 纯-ALOHA(PureALOHA)法即标签只要有数据发送请求就立即发送出去，而不管无线信道中是否已有数据在传输。
它是无线网络中最早采用的多址技术，也是最为简单的一种方法。
在RFID系统中，这种方法仅适用于只读标签(Read only tag)。
ALOHA系统所采用的多址方式基于TDMA，是一种无规则的时分多址，或者叫随机多址。
用于实时性不高的场合基本思想很简单：当用户想要发送数据帧时，它就可以在任何时候发送。
有可能发生冲突。
冲突导致传输不成功。
得不到确认或者本身侦听到错误。
等待随机长时间重发。
通信量越大，碰撞的可能性也越大。
主要特点是各个标签发射时间不需要同步，是完全随机的，实现起来比较简单。
当标签不多时它可以很好的工作。
缺点就是数据帧发送过程中碰撞发生的概率很大。
经过分析，ALOHA法的最大吞吐率只有18.4％，80％以上的信道容量没有被利用。
对于较小的数据包量，无线信道的大部分时间没有被利用，而随着数据包量的增加，标签碰撞的概率又会明显增加。
2.时隙ALOHA法为了提高接入系统的吞吐量，可将时间划分为一段段等长的时隙，记为T0。
规定数据帧只能在时隙的开始才能发送出去。
如果一个时隙内只有一个站点到达，则该分组会传输成功；如果有多于一个的分组到达，将会发生碰撞。
和纯ALOHA一样，发生碰撞后，各标签仍是经过随机时延后分散重发的。
如果有许多标签处于阅读器的作用范围内，在最不利的情况下，经过多次搜索也可能没有发现序列号，因为没有唯一的标签能单独处于一个时隙之中而发送成功。
因此，需要准备足够大量的时隙，这样做法降低了防碰撞算法的性能。
二防碰撞的基本算法二进制碰撞算法1.树分叉算法ISO18000-6协议中使用的是一种二进制树形防碰撞算法，通过标签内随机产生0、1及内置计数器实现标签的防碰撞。
基本思想是：将处于碰撞的标签分成左右两个子集0和1，先查询子集0，若没有碰撞，则正确识别标签，若仍有碰撞则分裂，把1子集分成10和11两个子集，直到识别子集1中所有标签。
准时隙ALOHA-CDMA信道的检测概率
的模型 ， 推导了在子系统 内部 由于碰撞 冲突对传输 性能 的影响 ， 出了这种准 时隙 Ａ Ｏ Ａ Ｃ Ｍ 给 Ｌ Ｈ — Ｄ Ａ信道 的检测
概率． 结果 表明 ： 这种系统不但可以简化设备 ， 还可 以显著 提高网络 的接收机检 测概率 和信道利 用率 ， 于卫星 对 ＶＡ Ｓ Ｔ系统 、 地面分组无线网络等具 有实用价值． ［ 关键词 ］ Ａ Ｏ Ａ， Ｌ Ｈ 扩频多址 ， 检测概率 ［ 中图分 类号 ］Ｔ ９４ ５ ［ Ｎ １． 文献标识 码］Ａ ［ 文章编号 ］０ １ ６ ６ ２ ０ ）３０ ５ － １０ － １ （０ ８ ０ －０４０ ４ ５
ｔｏ ｅ ｕ ｔ ｈｏ ｔ ｔａ ｓｇ ｉ ｃ ｎｔｐｅ ｏｍ ａ ｃ ｍｐ ｏ ｅ ｎ ａ ａ ｎ ｄ ｂｙ ｕ ｉｇ ａ ｋｎ ｗｌｄｇ ｎ －ｙ ｅ Ｓｏｔ ｄ－ ｉｎ ｒ ｓ ｌｓ ｓ ｗ ｈａ ｉｎｆ ａ ｒ ｒ ｎ ｅ ｉ ｒ ｖ ｍｅ ｔｃ ｎ ｂｅ ｇ ｉ ｅ ｓｎ ｃ ｏ ｅ ｍｅ ｔｔｐ ｌｔｅ ・ ｉ ｆ － ＡＬＯ・ ・ ＨＡ・ － ＣＤＭ Ａ ｈ ｎｎ ｌｉ ａｅｌｔ ｃ ａ ｅ ｎ ｓ ｔ ｌｉｅ ＶＳＡＴ ｙ ｔｍ ｓ ｎｄ ｒｄｉ ｃ ｅ ｅｗｏ ｋ ｔ ｏ ｃ ｍｐ ｅ ｉ ｎ ｉ ｈ－ ｎ ｗｉｔ ｆｉ ｓ ｓｅ ａ ａ ｏ ｐａ ｋ ｄ ｎ ｔ ｒ ｓ ｗｉｈ ｌｗ ｏ ｌ ｘｔ ａ ｄ ｈ ｇ － ｙ ｂａ ｄ ｄ ｈ ｅｆ・ －
（ ｃｏｌ ｆ ｈ ｓ ｓａｄＴ ｃ ｎｌ ｙ ａｊ ｇＮ ｒ ａ Ｕ ｉ ｒｉ ， ａｊ ｇ２０ ９ ，Ｃ ｉａ Ｓｈｏ ｏ ｙｉ ｎ ｅｈｏｏ ，Ｎ ｎｉ ｏｍ ｌ ｎｖ ｓｙ Ｎ ｎｉ １０ ７ ｈｎ ） Ｐ ｃ ｇ ｎ ｅ ｔ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａ ｋ ｎ ｆａ ｋ ０ ｌ ｄ ｍｅ ｔｔｐ ｌｔ ｄ ＡＬ ｓｒ ｃ ： ｉ ｄ ｏ ｃ ｎ ｗ ｅ ｇ ｎ － ｅ Ｓ ｏｔ — ＯＨＡ－ ｙ ｅ ＣＤＭＡ ｈ ｎ ｅ ，ｗｈｃ ｓｃ ｌ ｄ ＡＣＫ— ＯＨＡ— ＭＡ ｃ ａ ・ ｃａｎｌ ｉｈ ｉ ａｌ ｅ ＡＬ ＣＤ ｈ ｎ
《计算机网络(第三版)》(谢希仁)答案
《计算机网络（第三版）》（谢希仁）部分习题参考题解1-11解：电路交换所需时间T1 = s+x/b+kd，分组交换所需时间T2 = x/b+d+(k-1)(p/b+d) 根据题意应有T2<T1，即x/b+d+(k-1)(p/b+d)< s+x/b+kd移项后得(k-1)p/b< s1-12解：总时延D = k(p+h)/b+(x/p-1)(p+h)/b = [(k-1)p+hx/p+x+kh-h]/b令D(p)′=(k-1)-hx/(bp2)= 0，解得p =[hx/(k-1)]1/23-06解：忽略帧控制信息的影响并假定信道无差错（p=0），已知对于停止等待协议有：λmax = (1-p)/t T，t T≈t f+2t p，t f = L f/C，其中C为信道容量（b/s），L f为帧长度(bits)。
则由式(3-8）和题意得ρmax =λmax t I = (1-p) t I f/ t T = t f / t T≥0.5即t f /( t f+2t p )≥0.5 →t f≥2t p→L f/C≥2t p→L f≥2t p C代入数值得L f≥160（bits）3-15解：忽略帧控制信息的影响，忽略确认帧长及其处理时间；假定信道无差错（p=0）且发送站始终有数据发送；取卫星信道时延（上行+下行）t p = 0.25 (S)；因为t T是可以连续发送帧的最小周期，故取t T为观察时间。
由已知条件可计算出：帧发送时间t f = L f/C = 2000/106 = 0.002（S），t T = t f +2 t p= 0.502（S）取λ表示帧到达率（帧/S），则在t T内的帧到达率λ(t T）= n/ t T（n为t T内实际到达的帧数），且由式（3-11）和式（3-12）知λ(t T）max≈1/ t f= C/ L f=500(帧/S)，对应n max= t Tλ(t T）max= 251(帧)由式（3-13）知归一化吞吐量（即信道利用率）ρ=λt f =（n t f）/ t T,代入数值后得ρ= n/251（1）W T =1 → n =1 →λ(t T）≈2<λ(t T）max→ρ= 1/251（2）W T =7 → n =7 →λ(t T）≈14<λ(t T）max→ρ= 7/251（3）W T =127 → n =127 →λ(t T）≈254<λ(t T）max→ρ= 127/251（4）W T=255 > n max→ρ= 14-04解：纯ALOHA的最大效率为18.4%，则信道实际有效速率≈0.18×2400= 432b/s，每个终端的发送速率=200/（2×60）= 5/3（b/s）则允许终端数= 432/（5/3）= 259.2≈259（个）时隙ALOHA的最大效率提高到37%，相应允许终端数=259×2 = 518（1）帧长度改变成500 bit后，则每个终端的发送速率= 500/（2×60）= 25/6（b/s）纯ALOHA的允许终端数= 432/（25/6）=103（个），时隙ALOHA为206个（2）纯ALOHA的允许终端数389个，时隙ALOHA为777个（3）纯ALOHA的允许终端数518个，时隙ALOHA为1036个4-05 解：由式(4-4）得P= exp（-G）= exp（-0.5）≈0.614-07解：G=10000×18×125×10-6/（60×60）=1/160（帧/S）4-08解：G= 50×0.04 (s) = 2（1）P = exp（-G）= exp（-2）（2）P[第K+1次发送成功] = exp（-2）×（1- exp（-2））K = 0.135×0.865 K（3）平均发送次数= P+2P (1-P ) +3P (1-P ) 2 + ┄┄ = 1/ P = exp (G) = 7.44-09解：由式（4-4）：P = 0.1= exp(-G)，exp(G) = 10，G≈2.3,S= G×exp(-G) = 0.23 4-10解：G=0.1+0.5+0.2×2 = 1，S = G×exp(-G) = 0.368，P = exp(-G) = 0.368S1= S×(G1/G) = 0.037，S2= S×(G2/G) = 0.184，S3= S4= S×(G3/G) = 0.0734-12 解：由式（4-4）：P = 0.65= exp(-G)，exp(G) = 1.54，G≈0.43,S= G×exp(-G) = 0.284-15解：端到端传播时延τ=5×10-6×4=0.02（ms）帧发送时间T0=1000/（5×106）= 0.2（ms）a=τ/ T0=0.02/0.2=0.1由式（4-26）知S max=1/(1+4.44a) =1/1.444≈0.69由式（4-24）S= T0/T A V ，求出成功发送一帧所需时间T A V =0.2/0.69≈0.29（ms）则系统平均最大帧发送速率= 1/ T A V≈ 3450（帧/S）每个站平均最大帧发送速率=3450/100 = 34.5（帧/S）4-16解：（1）τ= 5×10-6×1= 0.005（ms），a =τ/ T0=0.005/0.2 = 0.025S max=1/(1+4.44a)≈0.9，每个站平均最大帧发送速率=44.5（帧/S）（2）T0=1000/（10×106）= 0.1（ms），a =0.02/0.1= 0.2，S max=1/(1+4.44a)≈0.53 每个站平均最大帧发送速率= 53（帧/S）（3）T0=10000/（5×106）=2（ms），a=0.02/2 = 0.01，S max=1/(1+4.44a)≈0.958 每个站平均最大帧发送速率= 4.8（帧/S）4-20解：接收码元与站A的码元内积= +8/8 = +1，故A发送了1接收码元与站B的码元内积= -8/8 = -1，故B发送了0接收码元与站C的码元内积= 0/8 = 0，故C未发送接收码元与站D的码元内积= +8/8 = +1，故D发送了15-05 解：以太网使用的是截断式二进制指数退避算法，其退避等待时间t=R×（2τ），R=[0,1,┄,2K-1]，K=Min[n,10]，n≤16为本帧已冲突次数。
通信网的组成
通信网的组成（用户通信终端）（物理传输链路）（链路的汇聚点）通信网分类（固定电话网）（移动通信网）（A TM网络）（局域网）网络有（子网）：（A TM网络）（X2.5分组数据网）（PSTN公用电话交换网）（ISDN综合业务数字网）（移动通信网|卫星通信网）（FDDI光纤分布式数据接口环网）（局域网）（高速骨干核心网）数据传输链路：在物理传输媒介上利用一定的传输标准形成的传输规定速率（和格式）的数据比特通道。
数据传输链路分为（接入链路）（网络链路）接入链路的形式（Modem链路）（xDSL链路）（ISDN链路）（无线链路）（局域网链路）网络链路的形式（帧中继）（SDH）（WDM）数据传输网络的功能：通过网络中的交换机（或路由设备）为运载用户业务的分组，选择合适的传输链路，从而使这些分组迅速可靠地传送到目的用户。
数据传输网络有（分组交换网）（A TM网）全网互连基本条件（全网统一编址）（路由算法）通信协议：通过通信信道和设备互连起来的多个不同地理位置的数据通信系统，要使其能协同工作实现信息交换和资源共享，它们之间必须具有共同的语言。
交流什么、怎样交流及何时交流，都必须遵循某种互相都能接受的规则。
运输层协议（TCP）（UDP）应用层协议（文件传送协议FTP）（简单邮件传送协议SMTP）（远程登录协议TELNET）（域名服务DNS）（网络新闻传送协议NNTP）（超文本传送协议HTTP）（简单网络管理协议SNMP）三种组帧方式（面向字符的组帧技术）（面向比特的组帧技术）（采用长度计数的组帧技术）常用的检错方法（奇偶校验）（循环冗余校验CRC）自动请求发端重发ARQ：收端收到一帧后，经过CRC检验，如果发现该帧传输有误，则通过反馈信道以某种反馈规则通知发端重复上述过程，直到收端收到正确的帧为止。
保证自动重传协议的（正确性）（有效性）返回n-ARQ：发端在没有收到对方应答的情况下，可以连续发送n帧。
收端仅接收正确且顺序连续的帧，其应答中的RN表示RN以前的所有帧都已正确接收。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
分隙ALOHA协议
72年Robert提出。 基本思想： 把信道时间划分成离散的时间隙，隙长为一个帧
所 需的发送时间。每个站点只能在时隙开始时才允
许发 送。其他过程与纯ALOHA协议相同。
时隙ALOHA协议的信道效率
冲突危险区是纯ALOHA的一半，所以 S = G e-G
当G =1.0时， Smax = 0.368。 与纯ALOHA协议相比，降低了产生冲突的概
率，信道利用率最高为36.8%。
2. 载波监听多路访问协议CSMA
CSMA（Carrier Sense Multiple Access Protocols）
是在ALOHA协议的基础上提出来。 主要区别：增加一个载波监听协议（发送前监
“非坚持”：一旦监听到信道忙，就不再坚持听下去， 而是延迟一段随机时间后重新再监听。
1-坚持型CSMA（1-persistent CSMA）
“坚持”：在监听到信道忙时，仍坚持听下去， 一直监到信道空闲为止。
原理：
优点：减少了信道空闲时间； 缺点：增加了发生冲突的概率；
传播延迟的影响
传播延迟越大，发生冲突的可能性越大，协议 性能越差。
非坚持型CSMA（non-persistent CSMA）
纯ALOHA协议
70年美国夏威夷大学提出。用于地面分组无线 电系统。
基本思想：
每个站可随时发送数据帧，然后监听信道看是 否产生冲突，若产生冲突，则等待一段随机的 时间重发，直到重传成功为止。
设发送一帧所需时间为T（帧时），且帧长固 定。
一个帧发送成功的条件：
必须在该帧发送前后各一段时间T内（一共有 2T 的时间间隔）没有其它帧发送。
通信量都较大的情况； 缺点：无法灵活地适应站点数及其通信量的变化。 – 时分多路复用TDM 原理：每个用户拥有固定的信道传送时隙； 优点：适合于用户较少，数目基本固定，各用户的
通信量都较大的情况； 缺点：无法灵活地适应站点数及其通信量的变化。
• 动态分配 – 信道分配模型的五个基本假设： »站点模型：每个站点是独立的，并以统计固
计算机网络
COMPUTER NETWORKS
第6章 局域网与介质访问子层
局域网概述 局域网产生的原因 – 80年代，微型机发展迅速，彼此需要相互通信（近距离）， 共享资源； – 功能分布：分布式计算，分布式数据库。 定义 – 局域网是一种将小区域内的各种通信设备互连在一起的通
– 双绞线 – 基带同轴电缆 – 光纤 – 无线
6.3.1 信道分配问题
•计算机网络可以分成两类： – 使用点到点连接的网络— 广域网； – 使用广播信道（多路访问信道，随机访问信
道）的网络— 局域网。 多用户共享单一信道，并由此产生冲突，这
样的系统称为竞争系统； 关键问题：如何解决对信道争用。
听）。站点在为发送帧而访问传输信道之前， 首先监听信道有无载波，若有载波，说明已有 用户在使用信道，则不发送帧以避免冲突。 主要类型： 非坚持型CSMA（non-persistent CSMA） 1-坚持型CSMA（1-persistent CSMA） p-坚持型CSMA（p-persistent CSMA）
信网络。
局域网的三个属性 – 局域网是一种通信网络； – 通信设备是广义的； – 在一个小区域内。
局域网的基本特点
– 高数据传输率（10 〜 1000 Mbps） – 短距离（0.1 〜 10 km） – 低出错率（10-8 〜 10-11） 局域网拓扑结构
– 星型结构 – 环型结构 – 总线型结构 – 树型结构 传输介质
6.3.2 多路访问协议
定义：控制多个用户共用一条信道的协议。 1. ALOHA协议 70年代，Norman Abramson设计了
ALOHA协议。 目的：解决信道的动态分配，基本思想可用于
任何无协 调关系的用户争用单一共享信道使用权的系统； 分类：纯ALOHA协议和分隙ALOHA协议。
定的速率产生帧，一帧产生后到被发送走之前， 站点被封锁； »单信道假设：所有的通信都是通过单一的信 道来完成的，各个站点都可以从信道上收发信 息； »冲突假设：若两帧同时发出，会相互重叠， 结果使信号无法辨认，称为冲突。所有的站点 都能检测到冲突，冲突帧必须重发； »连续时间和时间分隙（确定何时发送）； »有载波监听和无载波监听（确定能否发送）。
纯ALOHA协议的信道效率
0≤S≤1 。
若S = 0，意味着信道上无成功数据帧传送； 若S = 1，意味着数据帧一个接一个传送，帧间
无空隙。
网络负载G ：在帧时T内总共发送的平均帧数
（包含发 送成功和未成功）。显然： G ≥S。 若G = S，意味着信道上数据帧不产生冲突。 在稳定状态下：
•解决信道争用的协议 称为介质访问控制协议MAC（Medium
Access Control），是数据链路层协议的一 部分。
信道分配方法
有两种: 静态分配和动态分配。 • 静态分配 – 频分多路复用FDM（波分复用WDM） 原理：将频带平均分配给每个要参与通信的用户； 优点：适合于用户较少，数目基本固定，各用户的
G=S+R 其中， R为帧时T内重发的平均帧数；
假设：帧长固定，无限个用户，按泊松分布产 生新帧，
平均每个帧时产生S 帧（0 < S < 1）；发生 冲突重传。
在2T内产生冲突的概率为1 - e-2G， 因此，在2T内重发的平均帧数为R = G (1 -
e-2G )
G = S + R = S + G (1 - e-2G ) ∴ S = G e-2G 帧当G =0.5时， Smax = 0.184。一般实际选