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我校网络老师不太Care 概率模型下的网络分析，只Care 实现。（但是我最近正好在学概率统计，权当一道作业题复习
ALOHA协议
主要思路就是让所有能发的人都发，有错误就随机掷骰子决定发送，如果碰撞，随机范围翻倍再掷骰子。
可问题是，非常容易冲突。
如果我们做一道概率题。
- 帧时T：发送一个标准长的帧所需的时间
- 吞吐率S：在一个帧时T内发送成功的平均帧数（0<S<1，S=1时信道利用率100%）
- 运载负载G：一个帧时T内所有通信站总共发送的帧平均值（包括原发和重发帧）（G≥S，G=S表示无冲突）
- P0：一帧发送成功（未发生冲突）的概率，发送成功的分组在已发送分组的总数中所占的比例；公式：S = G*P0
两个标准长的帧才会第二次碰撞，舍冲突危险期为2T，同时设这是的帧平均值为2G一个T内生成k个帧到的概率符泊松分布。
由柏松分布可知：
\(\operatorname{Pr}[\mathrm{k}]=\frac{\mathrm{G}^{\mathrm{k}} \mathrm{e}^{-\mathrm{G}} }{ \mathrm{k} !}\)
\(P(\text{success in 2T})=Pr(0)\times Pr(0)=e^{-2G}\)
带入S= G*P0 得
\(\mathrm{S}=\mathrm{Ge}^{-2 \mathrm{G}}\)
最高信道利用率是18.4%
Time-slotted ALOHA
- 分隙ALOHA是把时间分成时隙（时间片），时隙的长度对应一帧的传输时间
- 新帧的产生是随机的，但分隙ALOHA不允许随机发送，凡帧的发送必须在时隙的起点
- 冲突只发生在时隙的起点，冲突发生时只浪费一个时隙，一旦某个站占用时隙并发送成功，则在该时隙内不会出现冲突
显然刚刚 \(P(\text{success in 2T})=Pr(0)=e^{-G}\), \(S=\mathrm{Ge}^{-2 \mathrm{G}}\)
最高信道利用率是36.8%
CSMA/CD
一种带有冲突检测的载波监听多路访问，可以检测Mac传输的冲突。
主要流程是
- 以广播发，看看有无其他节点（carrier sense）没有其他包就发包。
- 检测 carrier detection。 如果碰撞再广播碰撞了。然后掷骰子重新发包
- 15次失败报告timeout
CSMA/CA
WLAN 中实现不了CSMA/CD 主要原因是有hidden和exposed 的情况。一种不太好的解决方法是RTS-CTS。可这比较容易被攻击。