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基于领导者竞争的 802.11 多用户 MIMO 网络用户匹配

网络与互联网体系结构 2016-11-15 v2

摘要

在多用户 MIMO(MU-MIMO)局域网中,客户端的可实现吞吐量取决于与其并发传输的用户是谁。然而,现有的 MU-MIMO MAC 协议允许客户端使用传统的 802.11 竞争机制来争用上行的并发传输机会。这种基于竞争的协议不仅在多轮竞争中浪费了大量信道时间,而且由于用户随机加入并发传输而未考虑其信道特性,导致无法最大化 MU-MIMO 的增益。为解决这种低效问题,本文介绍了 MIMOMate,一种基于领导者竞争的 MU-MIMO MAC 协议,它根据客户端的信道特性将其匹配为并发发射器,以最大化 MU-MIMO 增益,同时确保所有用户公平共享并发传输机会。此外,MIMOMate 选举匹配用户中的领导者,使用传统的 802.11 CSMA/CA 来竞争传输机会。因此,它仅需单次竞争开销即可处理并发流,并且可与传统 802.11 设备兼容。在 USRP-N200 上的原型实现表明,在 2 天线和 3 天线 AP 场景下,MIMOMate 相比传统基于竞争的协议分别实现了 1.42 倍和 1.52 倍的平均吞吐量增益,同时也为客户端提供了公平性。

关键词

引用

@article{arxiv.1404.6041,
  title  = {Leader-Contention-Based User Matching for 802.11 Multiuser MIMO Networks},
  author = {Tung-Wei Kuo and Kuang-Che Lee and Kate Ching-Ju Lin and Ming-Jer Tsai},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1404.6041},
  year   = {2016}
}

备注

Accepted on 12-Apr-2014 for publications at IEEE Transactions on Wireless Communications