ALOHA算法衍生系列：CRDSA，IRSA简述

ALOHA算法衍生系列：CRDSA，IRSA简述

ALOHA作为随机接入算法的经典，早在几十年前被提出来了。虽然吞吐率不是很高，但是因其机制简单，目前卫星网络初始接入仍会采用的ALOHA算法。由于ALOHA的吞吐率不是很高，Slotted ALOHA的吞吐率是36.8%，而Pure ALOHA的吞吐率才18.4%。因此，有很多针对ALOHADE改进。Diversity Slotted ALOHA (DSA)就是针对Slotted ALOHA (SA)的改进，用户在发送一个packet的时候，允许发送两个一模一样的packet，随机分布两个不同的时隙，以增加packet成功传输的概率。在适中的负载下，DSA的确提高吞吐量，减少时延，但是本质上和SA机制是一样的，所以效果不是很显著。
在CDMA中，Interference Cancellation (IC)过程已经被广泛研究中。论文[1]中首先将其引入到ALOHA中，提出了CRDSA算法，极大提高了吞吐率。

• Contention Resolution Diversity Slotted ALOHA (CRDSA)
  CRDSA允许用户生成busrt的两个副本（文中将物理层的包称为burst），随机放在一个MAC帧内的两个slot中，如图1所示。图中，只有slot#5中只有一个burst PK3，其余都不止一个，存在冲突。因此PK3是可以被正确接收并解码的。根据slot#5中得到的PK3可以知道另一个PK3在slot#4中。论文[1]中阐述了如何根据PK3的信号和slot#4中收到的信号还原出PK2的信号。这一过程是属于物理层范畴，这里不予赘述。得到的PK2后，继而可以消除slot#1中PK1和PK2之间的干扰，得到PK1，以此类推，直到无法再进行消除。不能还原的burst进行重传。这一过程就是Successive Interference Cancellation (SIC)。
  SIC过程使得很多原本因冲突而被丢弃的packet被还原出来，从而避免重传，因此在吞吐率和时延上都有极大提高。