传输时限约束下的随机接入研究

摘要

随机接入技术能够为众多非协调或异步用户提供信道共享方式。本论文根据无线传感器网络、车载自组织网络以及卫星网络中数据服务对传输时限具有严格要求的特点，对随机接入系统在传输时限约束下的通信性能进行理论分析和优化，并进行仿真验证。主要工作包括以下三个方面: (1)针对多信道网络中的无重传时隙ALOHA机制，分析了传输时限约束下单播服务的可靠性，分别证明了无吞吐量限制和吞吐量限制下使得系统可靠性达到最大值的最优信道选择概率和最优信道接入概率。 (2)针对单信道网络中的基于编码的ALOHA机制，推导了传输时限约束下广播服务的可靠性、吞吐量和传输时延等性能指标的闭合表达式，并进一步分析了次最优信道接入概率和最优编码参数。 (3)针对单信道网络中的重传性p坚持CSMA机制，建立了基于二维Markov链的性能分析模型，理论分析了传输时限约束下系统可靠性、吞吐量和传输时延等性能，并对不同网络条件下的各项性能进行了验证和对比分析。

目录

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摘要

图表目录

1绪论

1．1传输时限约束下的无线网络及其应用

1．2随机接入

1．2．1随机接入的作用

1．2．2主要随机接入协议

1．3研究现状

1．3．1基于传统应用的研究现状

1．3．2传输时限约束下的研究现状

1．4论文主要贡献及创新

1．5论文章节安排

2多信道无重传ALOHA协议单播性能分析及优化

2．1引言

2．2系统模型

2．3传输可靠性分析及最优化

2．3．1传输可靠性分析

2．3．2最优信道选择方法

2．3．3最优信道接入概率

2．4吞吐量约束下传输可靠性最优化

2．4．1最优佰迢远弹万纭

2．4．2最优信道接入概率

2．5仿真分析

2．5．1仿真场景

2．5．2传输可靠性

2．5．3最优信道选择概率

2．5．4最优信道接入概率

2．6本章小结

3基于编码的ALOHA协议广播性能分析及优化

3．1引言

3．2系统模型

3．3算法设计

3．4性能理论分析

3．4．1传输可靠性分析

3．4．2服务时间分析

3．4．3吞吐量分析

3．4．4传输时延分析

3．5可靠性约束下的编码优化

3．6仿真分析

3．6．1仿真场景

3．6．2可靠性

3．6．3吞吐量

3．6．4传输时延

3．6．5可靠性约束下编码优化

3．7本章小结

4重传性CSMA协议广播性能分析

4．1引言

4．2系统模型

4．3算法设计

4．4性能理论分析

4．4．1 Markov建模

4．4．2可靠性分析

4．4．3服务时间分析

4．4．4吞吐量分析

4．4．5传输时延分析

4．5仿真分析

4．5．1仿真场景

4．5．2可靠性

4．5．3吞吐量

4．5．4传输时延

4．6本章小结

5总结与展望

5．1全文工作总结

5．2未来研究展望

致谢

参考文献

附录