简述纯aloha算法和时隙aloha算法的基本原理和它们之间的区别

ALOHA算法中ALOHA英文全称~

Aloha协议或称Aloha技术、Aloha网，是世界上最早的无线电计算机通信网。它是1968年美国夏威夷大学的一项研究计划的名字。70年代初研制成功一种使用无线广播技术的分组交换计算机网络，也是最早最基本的无线数据通信协议。取名Aloha，是夏威夷人表示致意的问候语，这项研究计划的目的是要解决夏威夷群岛之间的通信问题。Aloha网络可以使分散在各岛的多个用户通过无线电信道来使用中心计算机，从而实现一点到多点的数据通信。

ALOHA技术的工作原理
ALOHA原是美国夏威夷大学为计算机之间的数据信息传输与交换设计的一种在地面通信网中进行的数据分组广播通信方式，于1973年第一次将该技术用于卫星通信系统。经过反复实验，证明这种技术应用于卫星通信完全可行。其基本工作原理是：
VSAT数据传输包括许多个远端小站，每个小站有一个发射控制单元。首先，将数据分成若干段，给每一个数据段的前边加上一个报头，其中含有发。收方的地址及某些控制比特在每个数据段后面再加上检错码，就构成了一个信息包（packet）。传输控制单元以线路的最大速率发射信息包，但储存器中还保留信息包的“副本”。发射是随机的，工作在这个频率上的所有VSAT小站都可接收到这个信息包，只有与报头中地址码相符的那个站才能检测出发给自己的信号。经验证明，这个信息包没有错误时，就可以发一个应答信号给发端，证实已正确接收；否则不予回答。如果发射站在规定时间内没有收到应答信号，需重新发射该信息包，直到发送成功，也就是收到应答信号为止。


因为各信息包的发射是随机的，偶而会引起相互间的“碰撞”（信息包重叠），或是随机噪声增大引起信息包数据严重误码，这样都会使发射失败而需要重发。若第二次发射失败，再发第三次。但每一次重发时，两个“碰撞”的地球站的等待时间不相同，以降低再次碰撞的概率。所以每个控制单元必须装置随机延迟电路，以获得不同的随机等待时间。如果第二次、第三次碰撞所引起的时间延迟比要求对方响应的时间短得多，对数据传输的影响就很小。


二、ALOHA技术的分类及其在VSAT系统中的应用
所谓VSAT系统，其英文全称为Very Small Aperture Terminals，中文译名为甚小孔径的终端或甚小天线地球站、小型地球站等，通常是指天线口径小于2.5m，由主站运用管理软件高度监测和控制的小型地球站。VSAT系统起始于20世纪80年代初期，由于具有组网灵活、安装方便、价格低廉、功能齐全，能提供数据、话音、图像等多种通信业务，可与ISDN接口等特点，问世以来，深受广大用户的青睐。特别是20世纪90年代后，随着技术上的不断革新和发展，传输速率不断提高，业务范围不断扩大，展现出广阔的发展前景。
ALOHA所用的多址联接技术，实质上是一种无规则的时分多址方式，也称随机联接方式。它是面向用户需要而选取信道的，卫星数据传输网中的每个用户可以随机选取信道。当数据量很大时，卫星信道的传输效率就会急剧下降。因此，它只适合于容量小、地球站却很多的情形。具体来说，可以分为以下几种：


1．纯ALOHA（P-ALOHA）
P-ALOHA是一种完全随机的多址方式，全网不需要定时和同步，各站发射时间是完全随机的。当VSAT小站数目不多时，系统能够很好地工作，其信道利用率比TDMA按需分配方式还要高，并具有一定的抗干扰能力。而当VSAT小站数目很多，传输业务繁忙时，发生碰撞的概率增大，信道的传输效率就降低，最高只能达到18.4％，且存在潜在不稳定性。


2．时隙ALOHA（S-ALOHA）
S-ALOHA是为了改善纯ALOHA而采用的。它规定，信道按时隙划分，每个时隙正好传送一个分组，数据分组到达后，必须等到下一时隙才开始传送，分组间一旦发生碰撞将是百分之百的重叠，发生碰撞后仍经随机延时后分敬重传。它的信道利用率比P-ALOHA有很大改善，最大利用率可达36.8％，但全网需要定时和同步，设备比较复杂，且也存在潜在不稳定性。


3．预约ALOHA（R-ALOHA）
因为在VSAT数据网中，各小站所传输的业务类型和业务量极不相同，为了解决长、短报文的兼容，以防像P-ALOHA或S-ALOHA方式把长报文分成许多个信息包，然后—一发送出去，使传输时延过长的弊病而采用了R-ALOHA。当VSAT小站有数据发送时，需发送一个申请给中心站的按需分配处理器，并表明需要发送的通信量。按需分配处理器通过入站载波把定量的TDMA时隙分配给发出申请的VSAT站。当有多个VSAT站同时向中心站发出申请时，则需排除等候。这种方式可用于数据量变化较大的用户，最大信道利用率可达83.3％，但设备更趋复杂，且平均传输时延较长。


4. 捕获效应ALOHA（C-ALOHA）
它是纯ALOHA的改变型。每个用户以不同的功率发射信号，即使发生碰撞，其中最大的信号能够被对方正确地接收。发射控制单元根据其业务的等级能够改变发射功率。如果不能改，可以对各用户按照它们的优先等级决定其发射功率电平。在设计合理的情况下，C-ALOHA信道的容量可为P-ALOHA的三倍，但如果大量的信息包同时进入卫星转发器信道，由于星上行波管放大器的调幅/调相（AM/PM）转换作用，会将输入电平的幅度起伏变换为调相分量，经数字解调器后，比特差错率将会增大。


5．选择拒绝ALOHA（SREJ-ALOHA）
它规定对信息分组仍以ALOHA方式发射，对每个分组再进一步分成若干个小分组，每个小分组又有各自的报头和前置码，这样在接收端对每个小分组可以独立地进行检测。如果发生信息包碰撞，其中未遭碰撞的小分组被对方站正确接收，只需要重新发射遭到碰撞的小分组。


由于SREJ-ALOHA具有不需要定时同步和适合于信息包长度可变的重要特点，又克服了由于碰撞使信道利用率低的缺点，在非同步系统中容量最高，是一种较好的非时隙随机多址方式，具有广阔的应用前景。
综上所述，对于一个具体的VSAT网络，应根据其所传输的业务种类、容量大小、延时要求、VSAT终端数目、网络结构及卫星转发器的性能参数来综合考虑，合理选择由主站到小站方向出站链路的多址协议和由小站到主站方向人站链路的多址协议，以及它们之间的有效组合，使系统性能价格比处于最佳状态。
摘自《现代通信》

做过笔记，不过只能记起一些，而且可能有错，我只能说说我的记忆，我的笔记字草你看不懂，仅供参考。
纯ALOHA(PA)，时隙ALOHA(SA)。
SA我的理解是PA的升级版。
PA：就是一堆设备发送自己的数据包，路经阅读器的磁场区域，然后需要发送信息给阅读器，若两个设备同时发消息给阅读器，说明产生了碰撞（冲突，我统一写碰撞），碰撞后怎么办，见他们停止并延时发送。若一个数据包完全发送则称为发送成功，若有多个，则称为碰撞，碰撞分两种，部分碰撞（两个碰撞数据包发送和结束时间不同）和完全碰撞（两个碰撞数据包发送和结束时间相同）。
其吞吐率是S=GP，S是吞吐率，G是载荷，P是成功发送率，PA的P取值为e的-2G次方。
SA：和PA差不多，但是多了一个时隙，可以理解为时钟周期，白话就是多长时间一个周期，5us一个周期，10us一个周期之类的，在这个周期的开始才能发送数据包，若两个设备同时发送，同样的停止并延时，这里要说一下这个多久一周期（同步时钟）是阅读器统一控制的。这样的情况若发生碰撞，必定是完全碰撞，没有部分碰撞，否则就是成功发送。
SA的吞吐率S=GP，这里SA的P取值e的-G次方，这里两个P不同记得别搞混了。
SA也有缺点，就是虽然吞吐率随数据包量涨的很高，但是跌得贼快。

https://m.baidu.com/sf_bk/item/%E6%97%B6%E9%9A%99ALOHA/9189645?fr=aladdin&ms=1&rid=10597168802908481753
百度的这个已经说得很详细了，不过不亲民，不过图片是非常好理解的，建议看图片，对比我说的

---

科尔沁区19575009766： 广播信道的四种希望的特性,有哪些是时隙aloha - ？
岳奖黄芪： ALOHA算法又分为四种类1、纯ALOHA算法2、时隙ALOHA算法(标签信息发送时间离散化)3、帧时隙ALOHA算法(时间域进一步离散化)4、动态帧时隙ALOHA算法 每种算法在信道利用率、出错状况、碰撞接收判断等方面各有优劣.

科尔沁区19575009766： 纯ALOHA和时分ALOHA比较,哪个时延更小,为什么? - ？
岳奖黄芪： 纯ALOHA系统和时分ALOHA系统时延的区别: 在纯ALOHA系统中,用户可以在任意时间发送数据.通过监听信道来了解发送是否成功.如不成功,则重新发送.通过一系列的分析和计算,最后得出信道的最大利用率为18.4% . 在时分ALOHA...

科尔沁区19575009766： 英语翻译详细介绍了基本ALOHA算法、时隙ALOHA算法、帧时隙ALOHA算法和动态帧时隙ALOHA算法基本原理和系统效能,分析了上述四种算法各自特点.... - ？
岳奖黄芪：[答案] Described in detail the basic ALOHA algorithm,ALOHA algorithm,time slot frame slotted ALOHA algorithm and dynamic frame slotted ALOHA algorithm basic principle and system efficiency,analysis of the ab...

科尔沁区19575009766： 通信:什么是重叠时隙ALOHA? 谢谢. - ？
岳奖黄芪： ALOHA技术的工作原理ALOHA原是美国夏威夷大学为计算机之间的数据信息传输与交换设计的一种在地面通信网中进行的数据分组广播通信方式,于1973年第一次将该技术用于卫星通信系统.经过反复实验,证明这种技术应用于卫星通信完...

科尔沁区19575009766： 什么是动态帧时隙aloha算法 - ？
岳奖黄芪： 要解释清楚这个算法可能需要一本书,简单的说,ALOHA算法是在RFID系统中,用来解决标签碰撞的常用方法

科尔沁区19575009766： ALOHA什么意思? - ？
岳奖黄芪： ALOHA技术及其在VSAT网络中的应用 作者 田福亭 2001-08-09一、ALOHA技术的工作原理 ALOHA原是美国夏威夷大学为计算机之间的数据信息传输与交换设计的一种在地面通信网中进行的数据分组广播通信方式,于1973年第一次将该技术用...

科尔沁区19575009766： ＂Haloha＂和＂Aloha＂分别是什么意思? - ？
岳奖黄芪： Aloha:世界上最早的无线电计算机通信网,Aloha:夏威夷语言,Aloha:RFID中的ALOHA算法,Aloha:社交软件 Aloha在夏威夷语里指爱慕、恋慕、同情、怜悯、再见、你好等类似的意思.在夏威夷被特别用来作迎接和道别. Haloha是一个网站的名称,没有具体含义.拓展资料英语单词的产生是汉英两种语言双向交流的产物,一些带有中国特色的名称和概念进入了英语词汇,同时还有一些英语词汇进入了汉语,在文化环境中衍生出新的含义,形成了英语词汇的语义文化特征. 参考资料: Aloha(Aloha)_百度百科

科尔沁区19575009766： Slotted ALOHA 什么意思? - ？
岳奖黄芪： Slotted ALOHA:分段式ALOHA这是对纯ALOHA协议的一个改进.改进之处在于,它把频道在时间上分段,每个传输点只能在一个分段的开始处进行传送.每次传送的数据必须少于或者等于一个频道的一个时间分段.这样大大的减少了传输频道的冲突. ALOHA协议是由美国夏威夷大学开发的一种网络协议.处于OSI模型中的数据链路层.它属于随机存取协议(Random Access Protocol)中的一种.它分为纯ALOHA协议和分段ALOHA协议.