11-10-2007 Homework

Problems:

1. Why does Pure Aloha perform worse than Slotted Aloha?

Ans:
1.Pure Aloha
只要傳送者有資料傳送，就讓資料傳送至通訊頻道上。遇到碰撞時，隔一段時間後再進行傳送。遇到碰撞的結果有兩種：一是去碰撞到正在傳送的封包，二是正在傳送卻被其他封包碰撞。所以碰撞浪費的時間為兩個封包長度減掉碰撞時間長度。如下圖所示。再次傳送時，遇到碰撞的機會大，因為傳送時隨時有可能會碰撞其他封包或被碰撞。


2.Slotted Aloha
這是對Pure Aloha的改進方法，改善之處是在，把通訊頻道上的時間作分段，每個傳送端只能在一個分段開始時進行傳送。每次傳送的資料必須少於或等於一個通訊頻道的時間分段。如下圖所示。如此就可以保證衝突一開始就會得知，並不會在傳送資料的中途遭遇碰撞，減少碰撞的機會。


2. According to Textbook pp. 2-48~2-51, why does 1-persistent CSMA have lower throughput than non-persistent CSMA when generated traffic rate is higher than 1 (G>1)? Why does 1-persistent CSMA have shorter latency than non-persistent CSMA?

Ans:
1.1-persistent CSMA
先偵測通道是否有載波，若沒有立刻送出資料。
若偵測通道有載波時，則持續偵測下去，直到等候通道閒置時立刻傳送資料。
如此可以提高通道的利用率，減少通道空閒的時間。
但是或有兩個或更多的傳送端同時監聽通道時，則一但通道空閒就必然會使這些傳送端同時傳送資料，造成互相衝突，增加了發生衝突的機率。

2.non-persistent CSMA
傳送端有資料傳送時，先監聽通道，若傳送端發現通道空閒，則傳送。
若通道忙碌，則隨機等待一段時間後，再監聽通道是否空閒，若有再傳送資料。
採用隨機的方式重傳資料，減少碰撞機率。
但是如此就會增加通道空閒時間，資料傳遞延遲增加，通道使用率不高。

non-persistent CSMA通道使用率比1-persistent CSMA 高，但non-persistent CSMA 傳輸延遲比1-persistent CSMA 大