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具有隐藏站点的无线信道中基于 CSMA 的分组广播

网络与互联网体系结构 2016-12-20 v2

摘要

载波侦听多路访问(CSMA)MAC 协议已知存在隐藏站点(HS)问题。即使对于具有简单线性网络拓扑的广播通信,带有 HS 的 CSMA 网络的完整数学分析仍然是一个开放问题。在本文中,我们通过引入一种基于时域和空域马尔可夫过程的 MAC 层建模方法来解决这一挑战。利用该方法,我们推导出了带有 HS 的无限一维 CSMA 网络稳态性能的闭式解。分析结果通过仿真得到验证,并确立了以下结论:1) 在固定帧持续时间的假设下,如果每个站点的条件信道接入概率超过某个阈值,CSMA 系统将进入“同步传输”状态,此时大量相邻站点重叠传输并相互干扰,导致系统吞吐量为零。2) CSMA 广播通信的最大系统吞吐量随站点密度的增加而增加,但对条件信道接入概率变得越来越敏感。在文献 [25] 中,我们通过对多车道高速公路场景的仿真验证了本文获得的分析结果,并为车载网络中的拥塞控制算法提供了定量指导。

关键词

引用

@article{arxiv.1612.03448,
  title  = {CSMA-based Packet Broadcast in Radio Channels with Hidden Stations},
  author = {Yunpeng Zang and Bernhard Walke and Guido Hiertz and Christian Wietfeld},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.03448},
  year   = {2016}
}

备注

66 pages