傳統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)（wireless local area network,WLAN）標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11采用載波偵聽(tīng)/沖突避免機(jī)制,允許單個(gè)用戶競(jìng)爭(zhēng)信道接入。而即將到來(lái)的下一代WLAN標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11ax,將正交頻分多址（orthogonal frequency division multiple access,OFDMA）技術(shù)和隨機(jī)接入相結(jié)合,在上行傳輸中可以采用上行OFDMA隨機(jī)接入（uplink OFDMA random access,UORA）技術(shù),允許多個(gè)用戶同時(shí)隨機(jī)接入信道傳輸數(shù)據(jù),因此提高了網(wǎng)絡(luò)的資源利用率。雖然IEEE 802.11ax中的UORA技術(shù)具有信令開(kāi)銷(xiāo)小的優(yōu)點(diǎn),但是當(dāng)用戶數(shù)較多的時(shí)候,隨機(jī)接入的沖突增加會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)吞吐量下降。因此,提出一種分組UORA的接入方法,無(wú)線接入點(diǎn)（access point,AP）作為中心調(diào)度節(jié)點(diǎn)對(duì)用戶和資源進(jìn)行分組,為不同組的用戶和資源設(shè)置不同的標(biāo)簽,用戶只能隨機(jī)接入具有相同標(biāo)簽的資源。通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型和仿真的方法,驗(yàn)證了分組UORA方法的有效性。分組UORA方法的網(wǎng)絡(luò)吞吐量較IEEE 802.11ax中的原始UOR... 

【文章來(lái)源】：西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,38(01)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

圖2 分組UORA接入示意圖

如圖1所示,20 MHz帶寬被分為5個(gè)RU,分別為RU1～RU5。網(wǎng)絡(luò)中共有5個(gè)STA,采用UORA的方式接入信道。圖1所示的接入流程如下:①AP經(jīng)過(guò)載波偵聽(tīng)和退避過(guò)程來(lái)競(jìng)爭(zhēng)信道使用權(quán),AP首先發(fā)送TF幀,在TF幀內(nèi)部設(shè)置所有RU的AID12域?yàn)?,代表它們可以用于隨機(jī)接入。隨機(jī)接入的STA1～STA5的OBO初始值分別為3,8,4,2和2。②收到TF幀后,執(zhí)行OBO退避,將自己的OBO減去5。③在RU傳輸階段,STA隨機(jī)選擇一個(gè)RU進(jìn)行接入,STA1和STA5分別選擇RU4和RU2接入傳輸,STA2由于OBO未退避到0不接入,STA3和STA4選擇了相同的RU1傳輸發(fā)生沖突,傳輸失敗。傳輸成功的STA1和STA5重新在最小競(jìng)爭(zhēng)窗內(nèi)隨機(jī)選擇OBO值為13和3。STA3和STA4由于發(fā)生了沖突,競(jìng)爭(zhēng)窗加倍至32,分別隨機(jī)選擇OBO值為26和17后繼續(xù)退避。④第2個(gè)傳輸階段,STA2和STA5的OBO退避到0,隨機(jī)接入RU1和RU3,而STA1、STA3和STA4由于未退避到0,則保持OBO等待下一次的接入機(jī)會(huì)。1.2 分組UORA協(xié)議設(shè)計(jì)

圖5和圖6分別為資源數(shù)為24和36的情況下,不同用戶數(shù)隨著分組個(gè)數(shù)增多情況下的網(wǎng)絡(luò)吞吐量,從圖3至6中可以看出:①無(wú)論是不分組還是分組,吞吐量都隨著用戶個(gè)數(shù)的增多先快速上升后緩慢下降;②分組UORA的分組網(wǎng)絡(luò)吞吐量隨著組的個(gè)數(shù)增加而增加,也就是說(shuō)分組會(huì)提高網(wǎng)絡(luò)的資源利用率;③用戶數(shù)較少的時(shí)候分組吞吐量增幅比較大。首先吞吐量隨用戶增多先快速上升后緩慢下降的原因是:當(dāng)用戶數(shù)較少的時(shí)候,隨著用戶數(shù)的增多,資源被更多的用戶頻繁接入,RU資源的利用率增大;但是隨著用戶數(shù)的持續(xù)增大,沖突加劇,所以當(dāng)用戶數(shù)較多的時(shí)候,吞吐量下降。UORA使用了退避窗沖突加倍的功能,一旦用戶增多沖突加劇,退避窗加倍能夠?qū)⑴鲎蚕∈杌?從而使吞吐量不會(huì)下降過(guò)快。其次吞吐量隨著分組數(shù)增多而增大的原因是:當(dāng)分組數(shù)增多的時(shí)候,由于每個(gè)組內(nèi)用戶數(shù)減少,分組后沖突概率降低,發(fā)送概率提高。本文提出的分組UORA接入技術(shù)將部分有序性引入到了無(wú)序的UORA接入技術(shù)中,接入效率得到了增強(qiáng),吞吐量得到了提高。


本文編號(hào)：3358506