Slotted Aloha 协议将时间划分为多个时隙,每个时隙对应一帧。这是同一个TDM吗?

网络工程 第 2 层
2022-02-07 00:21:04

Slotted Aloha 协议将时间划分为多个时隙,每个时隙对应一帧。这与时分复用 (TDM) 相同吗?

2个回答

这两个协议彼此无关。

时分复用

时分复用 (TDM) 是一种通过公共信号路径发送和接收独立信号的方法,该方法通过传输线每一端的同步开关,以便每个信号以交替模式仅出现在线路上的一小部分时间. 当传输介质的比特率超过要传输的信号的比特率时使用。这种形式的信号多路复用是 19 世纪后期在电报系统的电信中发展起来的,但在 20 世纪下半叶发现了它在数字电话中最常见的应用。

时分多路复用主要用于数字信号,但也可应用于模拟多路复用,其中两个或多个信号或比特流作为一个通信信道中的子信道同时出现,但在物理上轮流在信道上进行传输。时域被分成几个固定长度的循环时隙,每个子信道一个。子信道 1 的样本字节或数据块在时隙 1 中传输,子信道 2 在时隙 2 中传输,以此类推。一个 TDM 帧由每个子信道一个时隙加上一个同步信道和有时纠错信道组成同步之前。在最后一个子通道、纠错和同步之后,循环从一个新帧重新开始,从子通道 1 中的第二个样本、字节或数据块等开始。

  • 时分复用 (TDM) 意味着将连接两个节点的信道带宽划分为有限的时隙集。 在此处输入图像描述

使用 TDM 的典型连接类型:T1、SONET/SDH 和 ISDN。

阿罗哈

Pure ALOHA 和 Slotted ALOHA 都是随机访问协议,它们在媒体访问控制 (MAC) 层(数据链路层的子层)上实现。ALOHA 协议的目的是确定哪个竞争站必须获得下一次访问 MAC 层多址信道的机会。Pure ALOHA 和 Slotted ALOHA 之间的主要区别在于 Pure Aloha 中的时间是连续的,而 Slotted ALOHA 中的时间是离散的。

ALOHAnet 使用了一种新的介质访问方法(ALOHA 随机访问)和实验性超高频 (UHF) 进行操作,因为在 1970 年代,用于与计算机通信的频率分配无法用于商业应用。但即使在分配此类频率之前,还有另外两种媒体可用于 ALOHA 频道的应用——电缆和卫星。在 1970 年代,ALOHA 随机接入被用于新兴的基于以太网电缆的网络,然后是 Marisat(现为 Inmarsat)卫星网络。

1980 年代,ALOHA 信道在 1G 手机中以有限的方式用于信令和控制目的。在 1980 年代后期,致力于泛欧数字移动通信系统 GSM 的欧洲标准化组织 GSM 极大地扩展了 ALOHA 信道的使用,以访问移动电话中的无线电信道。此外,在 2G 手机中实现了 SMS 消息。在 2000 年代初期,随着 GPRS 的广泛引入,额外的 ALOHA 信道被添加到 2.5G 和 3G 移动电话中,使用时隙 ALOHA 随机接入信道与 BBN 的一个小组首先分析的预留 ALOHA 方案版本相结合。

使用 slottet Aloha 的典型连接类型: GSM GPRS 移动网络

除了Cown 的详细回答之外,还有两张图片可以显示差异。

在 TDM 中,节点以“轮次”方式访问通道。每个节点在每一轮中获得固定长度的时隙(长度=数据包传输时间)。未使用的插槽闲置。示例:插槽 1、3、4 有要发送的数据包。插槽 2、5、6 空闲。

在此处输入图像描述

在时隙 ALOHA 中,所有帧都由 L 位组成。时间被分成大小为 L/R 秒的时隙。节点仅在时隙的开头开始传输帧。节点是同步的。如果 2 个或更多节点在一个时隙中传输,则所有节点都检测到冲突。

对于每个节点,如果没有冲突,节点可以在下一个时隙发送一个新的帧。如果发生冲突:节点在每个后续时隙中以概率 p 重新传输帧,直到成功。

例如,如图所示。在时隙 1,节点 1、节点 2 和节点 3 同时发送并发现冲突(冲突时隙)。然后在槽 2,非常不幸(概率 = (1-P)^3),没有节点发送帧(空槽)。在时隙 3,节点 2 和节点 3 同时发送并发现冲突(冲突时隙)。然后在时隙 4,只有节点 3 发送帧(成功时隙)。

在此处输入图像描述