25、WiMAX中基于竞争接入的非饱和分析

WiMAX中基于竞争接入的非饱和分析

1. 研究背景与动机

在WiMAX网络的研究中，以往对基于竞争接入的分析往往只考虑了信道噪声，而未考虑资源拥塞（如T16超时）的情况。为了对非饱和条件进行建模，需要添加一组额外的等待状态，以考虑新数据包的到达等待以及下一个传输机会（TxOP）的正确同步。同时采用一定的概率来模拟离开等待状态并进入退避阶段的转换，即每个服务带宽请求（BW - REQ）的平均接入延迟内至少有一个泊松到达（BW - REQ）的概率。此外，还研究了一种分组方案以减少每次竞争的从站（SS）数量。

2. 研究假设

在对基于竞争接入进行分析时，采用了以下假设：
- 每个SS只有一个尽力而为的数据连接。
- 不使用捎带机制，即SS在竞争（或传输）阶段不能生成另一个BW - REQ。
- BW - REQ失败的原因可能是碰撞事件或资源拥塞（即在T16内没有分配资源）。
- 分析中考虑对一个数据包的传输可以进行无限次BW - REQ传输尝试。
- 在MAC层系统中考虑两种类型的队列：SS队列，数据包按照泊松过程以每个SS平均速率λ/N到达；基站（BS）侧有包含每个SS所有成功接收的BW - REQ的队列（每个SS最多一个BW - REQ）。使用空闲队列概率：SS队列的P ∗ 0和BS侧BW - REQ队列的P0。
- 数据包碰撞概率p是常数且与状态无关，这是对非饱和情况的近似。
- 模拟器中，BW - REQ是为SS队列中的所有数据包聚合生成的（符合IEEE 802.16标准）；理论上，为每个数据包片段发送一个BW - REQ。
- 所有SS属于同一调制和编码类。
- 对于每个新到达，考