什么是纯粹的ALOHA呢？

Pure ALOHA是ALOHA协议的原始形式。在这种协议中，每个站点在拥有要发送的数据时才会进行数据传输。由于只有一个共享通道，因此不同站点的数据帧之间总是存在碰撞的风险。

注意：为了确保通信的可靠性，接收方会为每个正确接收到的帧发送确认信号。如果发送方在设定的超时时间内没有收到确认信号，那么它会认为发生了冲突，并重新发送该帧。

关键机制

1. 传输方式：当用户准备好后，会立即发送一个数据包。
2. 感谢：如果接收到的数据帧是有效的，接收方会发出ACK信号作为回应。
3. 碰撞处理：如果未收到任何确认信号，那么发送方就会认为发生了冲突。
4. 随机暂停：在重新传输之前，发送方会等待一段随机的延迟时间，以减少重复冲突的发生概率。

Pure ALOHA的特性/特点

• 随机访问：这些设备可以在任何时间发送数据，而无需等待特定的时间段。
• 不协调的传输方式：不存在任何中央权威或协调机制。
• 简单性：易于实施，适用于流量较低的系统。
• 持续的重传：如果发生冲突，设备会在随机延迟后重新发送数据。
• 基于争议的：冲突是不可避免的，而解决这些冲突的方法就是使用确认机制和重传机制。

在纯ALOHA协议中，存在容易受到攻击的时间段。

在纯ALOHA协议中，当数据包在任何位置发生重叠时，就会引发冲突。

• 让每个数据包占用1个时间单位。p用于传输。
• 如果用户在某个时间点开始发送数据包的话……t0,
• 在时间段(t0, t0 + t)内生成的任何数据包p它将与原始数据包的起始部分发生碰撞。
• 在 (t0 + t) 时间内生成的任何数据包pt0 + 2tp)将会与原始数据包的末尾发生碰撞。

注意：在Pure ALOHA协议中，数据包的脆弱期指的是…2 × t_p如果在此时间段内再次发生传输，那么这两包数据都将被破坏。

纯ALOHA协议的吞吐量分析

Pure ALOHA的效率可以通过概率来计算得出。

吞吐量(S)：S = G × e^(-2G)

其中：

• \text{S = }吞吐量（即每包数据成功传输的次数）。
• \text{G = }每个数据包生成过程中的平均数据包数量。

最大吞吐量：当吞吐量达到最大值时，性能就会得到最佳发挥。G = 0.5, S_{\text{max}} = 0.5 \times e^{-1} \approx 0.184这意味着，只有……才符合条件。18.4%在信道容量中，只有一部分被有效利用来实现成功的传输，而其余部分则因为碰撞而白白浪费了。

优点/优势

• 设计和实施起来都非常简单。
• 适用于流量较低的场景。
• 在传输时间不可预测的环境中也能很好地工作。

缺点/不利因素

• 效率极低（处于最低水平）18.4%).
• 在交通拥堵的情况下，发生碰撞的概率非常高。
• 不适合那些需要保证实时交付的应用场景。