ALOHA protocal

1. 개요

ALOHA 프로토콜은 1970년대 초 하와이 군도에 있는 섬들간에 무선 데이타 통신망(패킷라디오망)을 구성하기 위한 연구에서 발전하였다. 이는 동일한 하나의 채널을 여러 사용자가 공동으로 이용하는 방법으로써 다중 접속을 검토하였으며, 다중 접속 방법의 효시가 되었다.

충 돌 발 생 :      공기를 매체로 전송되므로 프레임간 충돌(두 개 이상의 스테이션들이 동시에 데이터 전송)     발생 매체 사용여부에 관계없이 데이터 전송하므로 충돌 발생   다 중 접 근 :      동일한 하나의 채널을 여러 사용자가 공동으로 이용   확 인 응 답 :      송신자는 수신자로부터 확인응답을 기다리고 일정시간 이후 확인 응답을 받지 못하면 재 전송

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2. 동작원리

초기 ALOHA 기법(Pure Aloha)은 매우 단순하였다.

전송할 패킷이 있는 노드가 패킷을 전송하면, 수신노드는 유효한 패킷인가를 확인하고 즉시 ACK를 발송한다. 송신노드는 ACK가 올때까지 기다리다가 최대 왕복 전파지연시간 이상이 되면 해당 패킷을 재전송하는 방법으로 동일 채널을 다수의 노드가 이요한다.

만일 동시에 여러 노드가 패킷을 보내면 충동(collision)이 발생한다. 이때 수신노드는 해당 패킷을 무시하게 된다. 따라서 부하가 증가할 수록 패킷의 충돌 횟수가 늘어나기 때문에 최대 채널사용율은 18% 이하로 저조하다.

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3. 종류

Pure ALOHA

 1) 전송할 데이터가 있으면 송신자는 언제든지 데이터를 전송

    = > 전송매체 사용여부 확인하지 않으므로 충돌 발생이 높음.

 2) 확인응답(ACK)을 받지 못하면 임의의 시간 후 패킷 재전송

    = > 패킷 전달시 라우터가 오버플로우되었거나 충돌이 발생했을 경우 확인응답을 받지 못함.

 3) 실패가 계속되면 전송을 포기

장점 : 원하는 시기에 전송가능하므로 지연이 낮음

단점 : 출돌이 쉬움(약 전송률의 18%)

Slotted ALOHA

 1) 언제든 전송가능한 순수 알로하와 달리, 각 스테이션은 다음 슬롯의 시작에서만 전송

     = > 한 슬롯타임동안 두 개 이상의 프레임이 전송되어질 경우 충돌이 발생.

     = > Pure Aloha에 비해 효율이 높은 이유는 Pure Aloha는 송신자가 원하는 즉시 프레임 전송이 가능하므로 프레임끼리 1bit씨만 겹치더라도 충돌이 발생ㅇ하나, Slotted Aloha는 타임슬롯으로 나뉘어 시작지점에서만 전송이 가능하기때문에 1bit씩 걸리는 Pure Aloha에 비해 효율이 높음.