Trong hệ thống ALOHA, mỗi ngời sử dụng gửi khung dữ liệu bất cứ khi nào có dữ liệu để gửi. Một ngời sử dụng gửi dữ liệu theo các gói. Sau khi gửi một gói, ngời sử dụng đợi một khoảng thời gian bằng độ trẽ khứ hồi của tín hiệu báo nhận (ACK_Acknowledgm ent) của gói từ phía thu. Nếu không nhận đợc tín hiệu báo nhận, gói đợc xem nh bị mất trong xung đột, và nó đợc phát lại với một độ trễ đợc lựa chọn ngẫu nhiên để tránh các xung đột lặp lại.
Khi hai khung cố gắng chiếm kênh trong cùng lúc, sẽ có một va trạm và cả hai đều bị rối. Nếu bit đầu của một khung phủ trên đúng bit cuối của một khung gần hết, cả hai
khung sẽ bị huỷ toàn bộ, và phải đợc truyền lại. Checksum sẽ không phân biệt giữa một khung mất mát toàn bộ với khung gần mất. Hình 4.3 minh hoạ việc phát các gói trong một hệ thống ALOHA thuần tuý.
Hiệu suất cảu các kỹ thuật tranh chấp có thể đợc đánh giá theo thông lợng (T) đợc tính bằng số bản tin trung bình đợc phát thành công trên một đơn vị thời gian, và độ trễ trung bình (D) đợc đánh giá theo một cụm bản tin chuẩn.
Để xác định thông lợng, trớc hết ta xác định kgoảng thời gian không đợc bảo vệ, Vp đợc định nghĩa là khoảng thời gian mà các gói dẽ bị xung đột bởi các truyền dẫn từ những ngời sử dụng khác nhau. Hình 4.4 cho thấy kgoảng thời gian không đợc bảo vệ đối với các gói sử dụng ALOHA thuần tuý.
Gói A sẽ gây xung đột nếu các đầu cuối khác phát các gói trong khoảng chu kỳ từ t1 đến t1+2τ.
Giả hiết tất cả các gói đợc gửi bởi mỗi ngời sử dụng có chiều dài gói cố định và tốc độ dữ liệu của kênh cố định, và tất cả những ngời sử dụng khác có thể phát các gói mới tại các khoảng thời gian ngẫu nhiên. hơn nữa, giả thiết rằng các truyền dẫn gói xảy ra với một sự phân bố Posson có tốc độ trung bình sóng λ gói/giây. Nếu truyền τ là khoảng thời gian của gói, thì độ chiếm dụng dy lu lợng R của kênh truyền là:
R=λτ
R là lu lợng kênh đợc chuẩn hoá và là một đại lợng quan hệ về tình hình sử dụng kênh: Nếu R<1, thì các gói đợc phát bởi những ngời sử dụng vựot quá tốc độ truyền dẫn tối đa của một kênh. Nh vậy, đẻ đạt đợc thông lợng mong muốn trong khoảng 0<R<1. Theo các điều kiện tải binhg thờng. Thông thờng T giống nh toàn bộ tải đợc đa ra, L. Tải L là tổng của tất cả của các gói mới đợc phát và đợc phát lại mà phải chịu các xng đột trong các truyền dẫn trớc. Thông thờng đợc chuẩn hoá luôn ≤ 1 và có thể đợc nh hệ số thời gian của một kênh hữu ích.
Thông lợng đợc chuẩn hoá là toàn bộ số lần tải đợc đa ra mà xác xuất truyền dẫn thành công.
T=RPr[không xung đột]=λ Pr[không xung đột] Người sử dụng A B C D E Thời gian
Hình 4.3: Trong ALOHA thuần tuý, các khung được truyền tại những khoảng thời gian tuỳ ý
Trong đó, Pr[không xung đột] là xác xuất một ngời sử dụng tạo ra một truyền dẫn gói thành công. Xác xuất mà n gói đợc phát trong khoảng thời gian một gói đợc đa ra đợc phân bố Posson và đợc tính:
r
P (n)=Rne−R/n!
Giả thiết một gói đợc phát thành công nếu không có gói nào đợc phát trong khoảng thời gian gói đợc đa ra. Xác xuất mà 0 gói đợc phát (tức là không xung đột) trong khoảng thời gian này là:
r
P (0)=e−R
Dựa trên loại truyền dẫn, các giao thức tranh cgấp đợc phân chia thành truy nhập ngẫu nhiên, truy nhập theo thứ tự và truy nhập lại. Trong truy nhập ngẫu nhiên, không có sự phối hợp giữa ngời sử dụng và các bản tin đợc phát từ ngời sử dụng theo nhu cầu. Truy nhập theo thứ tự đợc dựa trên một truy nhập mạng phối hợp, và những ngời sử dụngửi phát bản tin trong các khe thời gian đợc phân bổ hoặc trong các khoảng thời gian. Truy nhập lại là sự phối hợp giữa truy nhập ngẫu nhiên và truy nhập theo thứ tự.
Đối với các giao thức ALOHA, chu kỳ không đợc bảo vệ là khoảng thời gian của hai gói. Nh vậy, xác xuất không có xung đột trong khoảng thời gian 2τ đợc tính bằng cách đánh giá: ! ) 2 ( ) ( 2 n e R n P R n r −
= tại nhiễu=0. Có thể đánh giá giá trị của biểu thức trên để xác định số gói trung bình đợc truy nhập trong khoảng 2τ. Xác xuất không có xung đột dẽ thấy là e−2R. Thông lợng của giao thức ALOHA đợc tìm thấy sử dụng biểu thức: T=Re−2R