以太网的起源:ALOHA无线电系统

(1968--1972)

以太网的核心思是使用共享的公共传输信道。共享数据传输信道的思想来源于夏威夷大学。60年代未,该校的Norman Abramson及其同事研制了一个名为 ALOHA系统的无线电网络。这个地面无线电广播系统是为了把该校位于 Oahu岛上的校园内的IBM360主机与分布在其它岛上和海洋船舶上的读卡机和终端连接起来而开发的。 该系统的初始速度为4800 bps,最后升级到96O0 bps。该系统的独特之处在于用“入 境”( inbound)和“出境”(outboundl)无线电信道作两路数据传输。出境无线电信道(从主机到远方的岛屿)相当简中明了, 只要把终点地址放在传输的文电标题,然后由相应的接收站译码。入境无线电信道(从岛内或船舶发到主机)比较复杂,但很有意思,它是采用一种随机化的重传方法:副站(岛屿上的站)在操作员敲击 Return键之后发出它的文电或信息包,然后该站等待主站发回确认文电;如果在一定的时限(200到1500毫微秒)内,在出境信道上 未返回确认文电,则远方站(副站)会认为两个站在企图同时传输,因而发生了碰撞冲突,使传输数据受破坏,此刻两个站都将再次选择一个随机时间,试图重发它们的信息包,这时成功的把握就非常大 这种类别的网络称谓争用型网络,因为不同的站都在争用相同的信道。

这种争用型网络有两种含义:

  • 这一模式允许多个节点用简单而灵巧的方法,准确地在同--个频道上进行传输。
  • 使用该频道的站愈多,发生碰撞的机率愈高,从而导致传输延迟增加和信息流通量降低。

Norman Abramson发表了一系列有关 ALOHA系统的理论和应用方面的文章,其中 1970年的一篇文章详细阐述了计算 ALOHA系统的理论容量的数学模型。现在这个模型 已以经典的 ALOHA模型而闻名于世,当时它评估出 ALOHA系统的理论容量达到17%的论效率。在1972年, ALOHA通过同步访问而改进成时隙 ALOHA成组广播系统,使效率提高一倍多。Abramson及其同事的研制成果已成为当前使用的大多数信息包广播系统(其中包括以太网和多种卫星传输系统)的基础。1995年3月, Abramson因其在争用型系统的开创性研究工作而获得 IEEE的 KobayaShi奖。