不规则重复时隙ALOHA中用于冲突解决的时隙内干扰消除

ALOHA类协议已成为无线网络中分布式、非协调多随机接入的流行解决方案。然而，媒体访问控制（MAC）层的这种分布式操作导致共享信道的次优利用。原因之一是当多于一个数据包同时传输时发生冲突。这些包无法被解码，必须重传。然而，最近研究表明，可对这些冲突包应用信号处理技术从而解码出有用信息。这最近在不规则重复时隙ALOHA（IRSA）中被提出，在非常大的MAC帧长度下，只要活跃用户数小于每帧时隙数，即可实现吞吐量 $T \simeq 0.97$。本文中，我们通过以下方式扩展IRSA的操作：i）利用捕获效应的迭代物理层解码处理；ii）时隙级的连续干扰消除（SIC）处理，称为时隙内SIC，以在每个时隙解码多于一个冲突包。我们评估所提方案（称为扩展IRSA（E-IRSA））在吞吐量和信道容量方面的性能。基于计算机的仿真结果表明，即使在活跃用户数高于每帧时隙数的场景中，E-IRSA协议也能达到最大理论可达吞吐量。结果还表明，即便在实际场景使用的小MAC帧长度下，E-IRSA协议也显著改善了性能。