Protocolos De Acceso Al Medio

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ALOHA puro

La idea básica de un sistema ALOHA es sencilla: permitir que los usuarios transmitan cuando tengan datos por enviar. Por supuesto, habrá colisiones y las tramas en colisión se dañarán. Sin embargo, debido a la propiedad de retroalimentación de la difusión, un emisor siempre puede saber si la trama fue destruida o no escuchando el canal, de la mismamanera que los demás usuarios.
Con una LAN, la retroalimentación es inmediata; vía satélite, hay un retardo de 270 mseg antes de que el emisor sepa si la transmisión tuvo éxito. Si por alguna razón no es posible escuchar mientras se transmite, se necesitan confirmaciones de recepción. Si la trama fue destruida, el emisor simplemente espera un tiempo aleatorio y la envía de nuevo. El tiempo deespera debe ser aleatorio o las mismas tramas chocarán una y otra vez, en sincronía. Los sistemas en los cuales varios usuarios comparten un canal común de modo tal que puede dar pie a conflictos se conocen como sistemas de contención.

En la figura se presenta un esbozo de la generación de tramas en un sistema ALOHA. Se ha hecho que todas las tramas sean de la misma longitud porque la velocidadreal de transporte (throughput) de los sistemas ALOHA se maximiza al tener tramas con un tamaño uniforme en lugar de tramas de longitud variable.

En Aloha puro las tramas se transmiten en un tiempo arbitrario

Cada vez que dos tramas traten de ocupar el canal al mismo tiempo, habrá una colisión y ambas se dañarán. Si el primer bit de una trama nueva se traslapa con el último bit de una tramacasi terminada, ambas tramas se destruirán por completo, y ambas tendrán que volver a transmitirse.
La suma de verificación no puede (y no debe) distinguir entre una pérdida total y un error ligero.

Una pregunta por demás interesante es: ¿cuál es la eficiencia de un canal ALOHA? Es decir, ¿qué fracción de todas las tramas transmitidas escapa a las colisiones en estas caóticas circunstancias?Denotemos con “tiempo de trama” el tiempo necesario para transmitir una trama estándar de longitud fija (es decir, la longitud de la trama dividida entre la tasa de bits). En este punto, suponemos que la población infinita de usuarios genera tramas nuevas según una distribución de Poisson con una media de N tramas por tiempo de trama. (La suposición de población infinita es necesaria para asegurarque N no disminuya a medida que se bloquean los usuarios.) Si N > 1, la comunidad de usuarios está generando tramas a una velocidad mayor que la que puede manejar el canal, y casi cada trama sufre una colisión. Para una velocidad real de transporte razonable esperaríamos que 0 < N < 1.

Además de tramas nuevas, las estaciones también generan retransmisiones de tramas que previamentesufrieron colisiones. Asimismo, supongamos que la probabilidad de k intentos de transmisión por tiempo de trama, viejas y nuevas combinadas, también es una distribución de
Poisson, con una media de G por tiempo de trama. Claramente, G ≥ N. Con carga baja (es decir,
N = 0) habrá pocas colisiones y, por lo tanto, pocas retransmisiones, por lo que G > N. Con carga alta habrá muchas colisiones, porlo que G > N. Con todas las cargas, la velocidad real de transporte, S, es sólo la carga ofrecida, G, por la probabilidad, P0, de que una transmisión tenga éxito (es decir, S = GP0, donde P0 es la probabilidad de que una trama no sufra una colisión).

Sea t el tiempo requerido para enviar una trama. Si cualquier otro usuario generó una trama entre el tiempo t0 y t0 + t, el final de esa tramachocará con el comienzo de la trama sombreada.
De hecho, el destino de la trama sombreada se selló aun antes de enviar el primer bit pero, dado que en ALOHA puro una estación no escucha el canal antes de transmitir, no tiene manera de saber que otra trama ya está en camino. De manera parecida, cualquier otra trama que salga entre t0 + t y t0 + 2t chocará con el final de la trama sombreada....