图 2。1 多用户检测技术

随着物理层从多个用户解码多个数据包的能力的提高,经典的碰撞模型不再 适用于设计多址接入协议时,应采用跨层的方法。这是特别为 CSMA 通信的情 况下,以前还没有研究多包接收 MPR 模式下时,由于 CSMA 用于 IEEE 802。11 无线局域网标准和其他无线网络,提高其性能,可以产生广泛的效益。文献综述

从历史上看,许多 MAC 协议的实际设计和理论分析假定经典的碰撞模型, 认为只有当它是不存在的时候,另一个发送的数据包才能被成功地接收到。虽然 这个模型比较容易分析,它并不能真实地重新定义现在能够定义的具有 MPR 特 征的无线接收器。因此,我们不知道这些网络可以提供的性能潜力。在此前尚未 进行 MPR 模式下,有一个例子就是载波侦听多址接入 CSMA 通信。

学者研究了 MPR 在古典物理层 CSMA 的影响[35],由 Kleinrock 和 Tobagi 介 绍了原 CSMA 协议[43],即如果检测到信道忙将不发送直到它再次变为空闲。可 以发现当 MPR 能力强的时候,吞吐量比时隙 ALOHA(S-ALOHA)减少并且吞 吐量收敛;或者说,它没有必要执行强大的物理层的载波检测。这主要是因为传 统的 CSMA 在它的能力下不总是利用 MPR 信道。显然,如果新的传输可以开始, 可以提高协议的吞吐量,甚至当信道占用了 MPR 强度仍能支持它们。通过利用 从载波检测获得的信息,站可以估计如何接近的信道的使用能力,并决定相应的 是否发送。因此,渠道可以“被填充”,附近使用能力更频繁。这是 MPR 的跨 层 CSMA(xl-csma)协议的基础上提出的研究。我们描述一个网络模型,它不 同于有限用户模型,但在实际无线网络中能表现更好的方面。所以可以推导出吞 吐量和延迟作为经典 CSMA 措施性能基线。

近年来,在信号处理、空时编码和扩频技术上有了许多新的发展,有助于使 接收机能够独立和正确地解码在无线信道上同时传输的多个数据包。当然,一个 更好的物理层将提高网络性能,但整体的改善可能是更大的,甚至是最佳的,如 果有合适的合作与多址接入控制 MAC 层时,调度数据包传输。这个设计被称为 多组接收的、无线网络跨层设计的 MPR 性能。

2。2 多包接受基本模型

假设将时间轴分成一个个等长的时隙,数据包的长度都是相同的,每个时隙 中发送一个数据包。节点 MPR 模型: Sn,k  p [在 收到 n 个数据包的情况下,k 个

数据包被成功恢复]。因此 MPR 矩阵可以定义为:



(2。2)sM ,0  sM ,1    sM ,2   sM ,M 

当节点同时收到 n 个包时,下式表示能够恢复出数据包的平均个数:

当收到的包个数大于 N 的时候,所有的数据包都被丢弃了,不能再被恢复。 应该注意这只是物理层的 MPR 模型,因为在共享媒体信道中,节点收到不属于

自己的包的概率是很大的,因此可以从物理层 MPR 模型推导出链路层的 MPR模型。来,自,优.尔:论;文*网www.youerw.com +QQ752018766-



如果专注于一个网络模型的特点和交通实际情况,特别地考虑一个无线网络 的一个有限数 N∈{ 2,。。。。100 },站发送到中央接收器。假设每个站都是饱和的 要发送的数据包(即站在渐进模式),假设在连续交通方面所产生的应用如传输 和视频会议。渐近交通网络是被迫限定在一个关键的区域,它是操作在漂流到不 稳定的边缘,因此协议是稳定的只要它在有限延迟提供非零的吞吐量。在物理层, 我们采用由盖茨等人介绍了对称 MPR 信道模型。成功的接收概率仅依赖于在时 隙中发送的数据包的数目,鉴于有 N 个包发送,1 N K , 0 K n 。

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