大规模CSMA无线网络的容量

在文献中，多跳无线网络容量的渐近研究通常只考虑集中式和确定性的TDMA（时分多址）协调方案。基于CSMA（载波侦听多址）的大规模无线网络的渐近容量研究较少，CSMA以分布式和随机方式调度传输。随着CSMA技术的快速和广泛采用，一个关键问题是CSMA网络是否能像TDMA网络一样具有可扩展性。为了回答这个问题并探索CSMA网络的容量，我们首先对CSMA协议进行建模，以考虑现有干扰模型未捕捉到的独特CSMA特性。这些CSMA模型决定了可行状态，从而决定了CSMA网络的容量。然后，我们研究了CSMA调度与TDMA相比的吞吐量效率。最后，我们调整CSMA参数以最大化吞吐量至最优阶。结果表明，在均匀随机网络上，CSMA可以实现与最优集中式TDMA相同阶的吞吐量$\Omega(\frac{1}{\sqrt{n}})$。我们的CSMA方案利用了一种高效的骨干-外围路由方案以及精心设计的双载波侦听和双信道方案。我们还讨论了CSMA方案的实现问题。