ALOHAnet

Comportement temporel du système ALOHA non synchronisé sur quatre stations. Les paquets de données sont les rectangles. Ceux en conflit sont en gris.

ALOHAnet, également connu sous le nom ALOHA, est le premier réseau de transmission de données faisant appel à un média unique. Il a été développé par l'université d'Hawaii. Il a été mis en service en 1970 pour permettre les transmissions de données par radio entre les îles. Bien que ce réseau ne soit plus utilisé, ses concepts ont été repris par Ethernet.

Histoire

C'est Norman Abramson qui est à l'origine du projet. L'un des buts était de créer un réseau à faible coût d'exploitation pour permettre la réservation des chambres d'hôtels dispersées dans l'archipel d'Hawaï.

Pour pallier l'absence de lignes de transmissions, l'idée fut d'utiliser les ondes radiofréquences. Au lieu d'attribuer une fréquence à chaque transmission comme on le faisait avec les technologies de l'époque, tout le monde utiliserait la même fréquence. Un seul support (l'Éther) et une seule fréquence allaient donner des collisions entre paquets de données. Le but était de mettre au point des protocoles permettant de résoudre les collisions qui se comportent comme des perturbations analogues à des parasites. Les techniques de réémission permettent ainsi d'obtenir un réseau fiable sur un support qui ne l'est pas.

Principe

Le protocole ALOHA est un protocole extrêmement simple. Chacun émetteur envoie ses paquets de données quand il le souhaite. Si un paquet de données est perdu à cause d'une collision avec un autre paquet, celui-ci sera retransmis^{[Par qui ?][pas clair]} après un temps aléatoire.

Les grandes limitations de la première version du protocole ALOHA qui était non-slotté (le slot fait référence à un laps de temps défini comme une unité) ^{[à définir]}, ont poussé vers le développement du protocole ALOHA slotté. Lors de cette première version, les machines n'étaient pas synchronisées et transmettaient leurs données dans le temps de façon arbitraire (pas efficace). Dans cette seconde version du protocole, les instants d'émission des paquets sont synchronisés entre les différents utilisateurs du réseau. De plus, en cas de collision, la retransmission se fait après un nombre de slots aléatoires. La transmission a toujours lieu au début du slot, c-à-d les transmissions sont synchronisées avec l’horloge du système, et l’accusé de réception (ACK) sera reçu à la fin du slot courant.

Performances

Pour l'analyse des performances d'un réseau ALOHAnet, on suppose que les messages sont envoyés dans le réseau suivant un processus de Poisson. On dénote $\lambda$ l'intensité du processus et $T$ la durée d'un paquet de données. Dans un réseau ALOHA non-slotté, la probabilité de ne pas avoir de collision (fenêtre de collision de longueur 2T) est:

$P_{non-slot}=e^{-2\lambda T}$.

Dans un réseau ALOHA slotté (fenêtre de collision de longueur T), cette probabilité devient :

$P_{slot}=e^{-\lambda T}$.

L'efficacité^{[à définir]} moyenne dans un réseau ALOHA est égal à :

$D_{non-slot}=\lambda Te^{-2\lambda T}$.

L'efficacité moyenne dans un réseau slotté est donné par :

$D_{slot}=\lambda Te^{-\lambda T}$.

On peut déduire de ces deux formules que l'efficacité maximale dans un réseau non-slotté est égal à $e^{-2}\approx 0,17$ lorsque $\lambda T={\frac {1}{2}}$ et que l'efficacité maximale dans un réseau slotté est égal à $e^{-1}\approx 0,36$ lorsque $\lambda T=1$.