随机访问控制
1. ALOHA 协议
ALOHA 是最早的随机访问协议，分为纯 ALOHA 和时隙 ALOHA。
纯 ALOHA (Pure ALOHA)
- 原理： 不进行任何检测，想发就发。如果一段时间内没收到确认（ACK），就认为发生了冲突，等待一段随机时间后重传。
- 性能： 极其简单，但碰撞概率高。最大吞吐量仅为 18.4% 。
时隙 ALOHA (Slotted ALOHA)
- 原理： 把时间划分为等长的 时隙 ，规定只能在每个时隙的开始时刻发送帧。
- 提升： 减少了碰撞发生的窗口（从 减小到 ）。如果发生碰撞，由于所有帧都在时隙起点开始，碰撞只发生在时隙内。
- 性能： 最大吞吐量提升至 36.8% 。
2. CSMA 协议 (载波监听多路访问)
CSMA 的核心思想是**“先听后说”**。发送前先检测信道上是否有其他节点在发送。
根据监听到信道忙后的行为，分为以下三种坚持策略：
| 策略类型 | 监听到信道空闲 (Idle) | 监听到信道忙 (Busy) | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|---|---|
| 1-坚持 CSMA | 立即发送 | 继续监听 ，直到空闲 | 只要空闲就发，利用率高 | 多个节点同时等待时，空闲瞬间会集体碰撞 |
| 非坚持 CSMA | 立即发送 | 放弃监听 ，等待一个随机时间后再监听 | 减少了空闲瞬间的集体碰撞 | 导致信道可能在一段时间内处于闲置状态 |
| p-坚持 CSMA | 以概率发送 ，以****推迟到下一时隙 | 继续监听 ，直到空闲 | 试图在“坚持”和“非坚持”之间寻找平衡 | 概率****的选择难以达到最优 |
3. 令牌访问控制 (Token Passing)
虽然你将其列在随机访问下，但 令牌（Token）实际上属于受控访问（Controlled Access） ，因为它完全消除了碰撞。
- 原理： 网络中存在一个特殊的控制帧，称为 令牌 。令牌在逻辑环路中按顺序传递。
- 规则：
- 只有拿到令牌的节点才有权发送数据。
- 发送完数据或没有数据发时，必须将令牌传递给下一个节点。
- 特点： 在高负载下效率极高，因为没有碰撞开销；但在低负载下，节点即使有数据也要等令牌传过来，存在时延。