[확률과 통계] Slotted ALOHA Protocol (슬롯 알로하 프로토콜)

1. Slotted ALOHA Protocol이란?

 

 

S-ALOHA(Slotted ALOHA Protocol)는 ALOHA의 안 좋은 Performance를 보완하기 위해 만든 프로토콜입니다.

기존의 ALOHA는 너무 성능이 안 좋았고, 추가로 보내는 패킷 수가 0.5개일 때 최고의 성능인데, 이 마저도 0.184밖에 안 됐습니다.

 

Slotted ALOHA는 아래의 그림과 같은 프로토콜입니다.

만약 T라는 시간 조각 '안'에 생성이 된다면, 다음 T 시간에 전송됩니다.

쉽게 말해서 1초마다 전송이 된다고 가정할 때, 0.5초에 패킷이 생성되면, 1초에 패킷을 전송합니다.

만약 0.1초에 생성되어도 1초에 전송이 되고, 0.99초에 생성이 되어도 1초에 전송됩니다.

 

따라서 0~1초 안에만 다른 패킷이 생성되지만 않는다면 전송에 성공할 수 있습니다.

 

0~1초로 예를 들었지만, 실제로는 T시간 동안만 다른 패킷이 생성되지 않는다면 전송에 성공할 수 있습니다.

 

따라서 Poisson Distribution으로 계산하면, \(\lambda = \frac{(Gt/T)^k}{k!}e^{-Gt/T}\)가 되고,

k = 0, t = T가 되므로, \(\lambda \, = \, e^{-G}\)가 됩니다.

 

따라서 S-ALOHA에서는 패킷이 추가로 1개 전송될 때 최고의 성능을 내며, 이때의 값은 0.368입니다.

 

S-ALOHA의 Delay 시간은 다음과 같습니다.

\(E[D] = \frac{1}{2} + E[N_r]*E[R] + 1 + \alpha\)이고, 이는

\((e^G-1)(1 + 2\alpha + \beta + \frac{K-1}{2}) + \frac{3}{2} + \alpha\)가 됩니다.

이 또한 ALOHA와 마찬가지로 T를 없애서 normalized한 값입니다.

 

이때 1/2를 더하는데, 이 숫자는 특정 시간에 생성된 패킷이 평균적으로 대기하는 시간입니다.

 

 

감사합니다.

 

 

지적 환영합니다.