卫星物联网中ZigZag-IRSA随机接入方案

摘要

针对高负载下卫星物联网中随机接入碰撞环路的急剧增加而引起的吞吐量严重恶化问题,提出了基于之字形译码的分段非规则重复时隙ALOHA随机接入协议。在该协议中,通过调制编码技术缩短数据包分组的长度,并设计基于分段的帧结构,从而形成时隙内不同的分组映射模式。在接收端,当数据包级的连续干扰消除过程结束后,通过将用户分组副本视为重传,以进行用户分组段级的之字形译码来消除碰撞环路中分组的子段,同时组合成功译码的子段来恢复碰撞环路中的用户分组。采用密度演化对性能进行了分析。相对于传统的随机接入协议,度分布优化后的所提协议在丢包率和吞吐量均有显著提升,尤其吞吐量相比非规则重复时隙ALOHA提升了270%,能有效地解决高负载下的碰撞冲突问题,因此可以工作于大容量设备的卫星物联网中。