随机访问协议

纯 ALOHA

原理：有数据就直接发送
冲突检测：接收方未回复 ACK → 冲突 → 随机等待后重传
冲突窗口：2τ（帧传输时间的 2 倍）
信道利用率：S = G × e^(-2G)，最大约 18.4%

时隙 ALOHA

原理：时间划分为等长时隙，只能在时隙开始时发送
冲突窗口：τ（一个时隙）
信道利用率：S = G × e^(-G)，最大约 36.8%
比纯 ALOHA 利用率翻倍

CSMA（载波监听多路访问）

原理：发送前先监听信道 — 空闲则发送，忙则等待
三种策略：
1-坚持：一直监听，空闲立即发送（冲突概率高）
非坚持：忙则随机等待后再监听（延迟大）
p-坚持：空闲以概率 p 发送，1-p 延迟一个时隙

CSMA/CD（有线以太网）⭐

边发送边检测冲突：
1. 监听信道  2. 空闲→发送  3. 发送时持续检测冲突
4. 检测到冲突→立即停止→发 Jam 信号  5. 二进制指数退避
6. 退避后重传
最小帧长 = 2 × 传播时延 × 数据速率 = 2τ × C
以太网：最小帧长 64B = 2 × 51.2μs × 10Mbps/8

二进制指数退避

第 k 次冲突（k ≤ 10）：从 {0,1,2,...,2^min(k,10)-1} 中随机选 r
等待 r × 2τ 后重传
第1次：{0,1}；第2次：{0,1,2,3}；第10次及以后：{0..1023}
超过 16 次冲突 → 放弃发送，报告错误

CSMA/CA（无线局域网）⭐

原理：发送前先预约信道（无线无法边发边检）
1. 监听  2. 空闲等 DIFS  3. 仍空闲发 RTS  4. 收 CTS  5. 发数据  6. 收 ACK
为何不用 CSMA/CD：无线隐蔽站问题 + 发送信号远强于接收信号，无法同时监听