無線紅外的停止等待和返回N ARQ協(xié)議的對比_第1頁
無線紅外的停止等待和返回N ARQ協(xié)議的對比_第2頁
無線紅外的停止等待和返回N ARQ協(xié)議的對比_第3頁
無線紅外的停止等待和返回N ARQ協(xié)議的對比_第4頁
無線紅外的停止等待和返回N ARQ協(xié)議的對比_第5頁
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文檔簡介

1、IEEE 802.11e網(wǎng)絡(luò)無線紅外的停止等待和返回N ARQ協(xié)議的對比摘要:在即將運(yùn)用的IEEE標(biāo)準(zhǔn)802.11e添加一個(gè)新的可選確認(rèn)方案,即所謂的為了支持服務(wù)質(zhì)量(QoS)和更好的利用無線介質(zhì)(WM)的 (BurstAck爆發(fā))。在本文中著名的Stop-and-Wait(SW)機(jī)制和被用作一個(gè)有滑動窗口的Go-Back-N(GBN)自動重復(fù)請求(ARQ)方案的提高確認(rèn)(BurstAck破裂)的行為效率進(jìn)行了的研究。鏈接參數(shù)如,傳播MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPDUs)的窗口大小,終端的數(shù)量(STAs) ,而且丟幀率(FER)和信噪比(SNR)也會被考慮到。在我們的分析中,其獨(dú)特的特征紅外遙控器的

2、實(shí)體層以及標(biāo)準(zhǔn)802.11為紅外(IR)無線局域網(wǎng)絡(luò)而有的管理信息庫(MIB)參數(shù)和復(fù)雜的標(biāo)準(zhǔn)802.11MAC協(xié)議的行為也會被考慮到。所得結(jié)果顯示,在中型網(wǎng)絡(luò)用作GBN執(zhí)行得更好的縱發(fā)確認(rèn)是用大的窗口而不是不很高的丟幀率。然而對于小窗口,差質(zhì)量和大型網(wǎng)絡(luò)通道并不建議GBN方案。關(guān)鍵詞:IEEE 802.11;SW;GBN,爆裂的肯定1.介紹按照IEEE標(biāo)準(zhǔn)傳輸協(xié)議,紅外(IR)無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLANs)的終端的固定波長在850到950海里1。紅外輻射在室內(nèi)不暗或透明的環(huán)境表面會發(fā)生反射2、3。紅外通過多次反射來輻射傳播,結(jié)果其系統(tǒng)類似無線電在地區(qū)或覆蓋面積得到建立。作為一個(gè)后果是要提供靈活的

3、終端移動性。在有較好紅外(IR)無線局域網(wǎng)絡(luò)的地方必須避免產(chǎn)生的干擾(例如飛機(jī),機(jī)場、船舶、會議大廳等)。紅外(IR)無線局域網(wǎng)絡(luò)提供無線連接和支持純粹的建筑室內(nèi)中,促使它們有利覆蓋大面積室內(nèi)空間。此外,光學(xué)無線通信系統(tǒng)可以作為候選作為無線網(wǎng)絡(luò)家用連接(WHL),因?yàn)樗麄兛梢蕴峁└咚偌抑g的通信設(shè)備而且無需認(rèn)證。然而,紅外光譜有幾個(gè)缺點(diǎn)。多路的分散性,這是有關(guān)接受脈搏的時(shí)間分散傳播,是觀察國米符號干擾(ISI)的傳輸速率高于破產(chǎn)10百萬位元/秒。在IEEE 802.11的實(shí)例中的紅外光譜的鏈接有1和2兆的傳輸速率而那些現(xiàn)象是可以避免的。聯(lián)系的另一個(gè)缺點(diǎn)是,周圍的紅外光譜光引發(fā)瞬間噪聲,由于光檢

4、測過程的隨機(jī)噪聲性質(zhì),而人造光由于周期性干擾光強(qiáng)變化而給人提供干擾。對于低和適度的利率的情況下,IEEE 802.11環(huán)境噪聲的主要因素歸與無線的紅外鏈路性能。通常用于中等強(qiáng)度調(diào)制(IM)的變送器和直接檢測(DD)接受者的傳輸紅外。當(dāng)直接檢測(DD)接收器的使用時(shí),信噪比(SNR)是和光功率平方成正比,而在用無線電傳送中它是和傳輸接受量成正比。因此,由于跟蹤和周圍的聲音則高水平的光功率必須發(fā)出,而且是不允許的國際安全制度和終端輸出功率約束的。因此,對傳輸信號必須經(jīng)過處理以至于讓它能檢測盡可能低的價(jià)信噪比。標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.111所采用的脈沖位置調(diào)制(PPM)作為傳輸技術(shù),為這種類型的傳輸信

5、道提供了最佳的傳輸特點(diǎn)。最近,由于多媒體應(yīng)用在手機(jī)/便攜式設(shè)備的需求增加,一個(gè)增強(qiáng)的IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)版本已被發(fā)展出來來支持差異的服務(wù)和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)(QoS)。其特色之一的新版本是可選的確認(rèn)方案,如我們所知的縱法確認(rèn)(BurstAck)。ARQ協(xié)議方案的性能以前為無線電傳輸和紅外光譜測試分析傳輸所提及。在一般情況下被用作選擇重復(fù)(SRP)ARQ協(xié)議的縱法確認(rèn)的性能在研究了發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。更復(fù)雜的案子接收器的任意數(shù)量的在被提及。在當(dāng)成功傳輸一個(gè)數(shù)據(jù)包通道被釋放,利用子序列的爆裂(以相同或減少視窗大小),則完成。在這篇文章中,我們假設(shè)一個(gè)固定的媒體接入控制協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPDU)大小的窗口,

6、在最后一個(gè)單一的破裂后,無線介質(zhì)(WM)立即被釋放后,無論信息包傳播成功與否但很容易實(shí)施GBN ARQ協(xié)議方案和滑動窗口技術(shù)。這項(xiàng)對分析利用作為一個(gè)GBN自動重復(fù)請求(ARQ)與滑動窗口的性質(zhì)的工作是我的目標(biāo)。更多的具體地說,我們比較GBN ARQ方案和著名的SW ARQ利用到目前為止IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)。在我們的分析中,我們采取了考慮到這個(gè)紅外物理層,但是很容易轉(zhuǎn)換到其他要被考慮他們的特定特征的物質(zhì)層。我們假定飽和條件(如下,這最大載荷, 在沒有丟失穩(wěn)定性可以處理)和有限數(shù)目的終端,在網(wǎng)絡(luò),這是使訪問紅外錯(cuò)誤通道傳送一個(gè)具體數(shù)量(N)的MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPDUs)。當(dāng)飽和總則適用于,

7、網(wǎng)絡(luò)使用的存取方法EDCF和請求發(fā)送/清楚發(fā)送(RTS/CTS)協(xié)議制度是更加高效的(和基本訪問方案相比)。數(shù)值計(jì)算結(jié)果給出了兩種不同的情況下:(a)所有STAs使用SW確認(rèn)方案和(b)所有的STAs使用BurstAck機(jī)制。還有確認(rèn)方案的效率和操作條件進(jìn)行了研究。文章組織如下:第二部分的SW和BurstAck機(jī)制的研究進(jìn)展進(jìn)行了簡單闡述。這個(gè)紅外丟幀率(FER) 的分析和推導(dǎo)在第3節(jié)呈現(xiàn)。在第四節(jié),MPDU訪問延遲推導(dǎo)出使用典型的MAC協(xié)議802.11 IR表征的MIB參數(shù)。在部分5和6為依據(jù),分析停止等待協(xié)議與有滑動窗口的GBN協(xié)議的平均傳輸時(shí)延。SW和GBN性能比較與數(shù)值結(jié)果在第7節(jié)提出

8、。在第8部分,分析的優(yōu)勢和局限性我們的進(jìn)行了介紹。2IEEE 802.11e確認(rèn)方案通過修改MAC協(xié)議結(jié)構(gòu),這802.11e MAC協(xié)議支持三種類型的確認(rèn)(見表1)。一個(gè)被稱為服務(wù)質(zhì)量(QoS)的新領(lǐng)域使用一個(gè)分支稱為確認(rèn)字符(ACK)的政策子域場(圖1)。這一領(lǐng)域可以被定義的位的值表1給出。有可能使用或者SW或BurstAck甚至沒有確認(rèn)機(jī)制。后者是用于當(dāng)信道質(zhì)量極高和不能傳遞的一些MPDUs,如在聲音傳輸是不重要的,到數(shù)據(jù)包延遲不存在超過一些預(yù)定義延遲的約束。2.1停下等待協(xié)議在著名的SW ARQ方案, 最初發(fā)射機(jī),他們競爭于其余在成功保留發(fā)送遠(yuǎn)程終端系統(tǒng)(RTS)框架后和捕獲無線介質(zhì)的S

9、TAs網(wǎng)絡(luò)區(qū)域。一旦RTS框架被收到,經(jīng)過短暫的SIFS 時(shí)間,接收器相應(yīng)CTS。然后,發(fā)射機(jī)發(fā)出一個(gè)單身MPDU,如果在沒有錯(cuò)誤時(shí)MPDU已經(jīng)收到接收器,在SIFS 時(shí)間后接收方以ACK框架來確認(rèn)。表格1服務(wù)質(zhì)量領(lǐng)域的確認(rèn)政策的子分區(qū)領(lǐng)域位10 位11 含義 0 0 IEEE 802.11確認(rèn)正常 0 1 保留 1 0 無確認(rèn) 1 1 縱發(fā)確認(rèn)圖一 增加的MAC幀如果被毀壞的MPDU那就是缺乏預(yù)期ACK框架(等待超過SIFS發(fā)射機(jī)),并指明了傳送器傳送時(shí)發(fā)生了一個(gè)錯(cuò)誤。注意,接收者可能已經(jīng)收到了正確的框架,這種錯(cuò)誤在ACK幀的接收時(shí)可能已經(jīng)被丟掉。然而,對于變送器幀的交流,這種情況發(fā)生在與一

10、個(gè)最初的錯(cuò)誤忽視框架是不能辨別的(圖2)。在被毀壞的MPDU后發(fā)射機(jī)在發(fā)射MPDU遵循了同樣的程序。同樣的MPDU的失敗傳輸增加關(guān)聯(lián)MPDU的重試限制,這種關(guān)聯(lián)MPDU是當(dāng)MPDU成功地傳送時(shí)的MPDU重置。如果重試限制達(dá)成共識,MPDU會被丟棄的,并且它的損失被報(bào)道放到新層中協(xié)議。在802.11a MAC協(xié)議,終端有兩個(gè)重試計(jì)數(shù),短重試次數(shù)和長重試次數(shù)。根據(jù)幀的長度,MPDU框架要么是短或長的重試計(jì)數(shù)器。的確,比RTS閾值短的幀就會被認(rèn)為是短幀,而幀超過了閾值被認(rèn)為是長幀。當(dāng)一個(gè)幀傳輸失敗時(shí),幀的重試計(jì)數(shù)開始于在0和1。短重試次數(shù)復(fù)位到0時(shí):CTS幀是接受傳送RTS的回應(yīng)。在無碎片傳輸之后,

11、一個(gè)MAC-layer確認(rèn)則被收到。多而復(fù)雜的幀被接受。長包重試最大次數(shù)復(fù)位到0時(shí):一個(gè)MAC-layer確認(rèn)被收到得來的一個(gè)比RTS閾值長的幀。多而復(fù)雜的幀被接受。短包重試計(jì)數(shù)器和長包重試計(jì)數(shù)器在標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)無碎片或有碎片輸出的802.11e中分別在裁判詳細(xì)描述。2.2.用作GBN與滑動窗口協(xié)議的縱發(fā)確認(rèn)在GBN中有滑動窗口協(xié)議ARQ方案,這發(fā)射機(jī)繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)包卻保持著一份一個(gè)緩沖區(qū),這就叫做傳輸窗口。這幾個(gè)數(shù)據(jù)包在緩沖區(qū)或窗口,數(shù)量是N它等于在一個(gè)往返時(shí)間送的數(shù)據(jù)包的數(shù)量。如果被毀壞的MPDU到達(dá)了接收機(jī)(假定它有一個(gè)序列號i),這接收器廢棄MPDU和MPDUS序列號,i+1,i+2,N。后

12、來,它通知接收器直到那時(shí)MPDUs序列號收到成功。然后,發(fā)射機(jī)形成新的由丟棄的MPDUS序列號i,i+1, i+2, N,再加上一些i-1新的序列號所組成的N MPDUs窗口(圖3)。圖三 具有滑動窗口(窗口尺寸= 5)的GBN ARQ協(xié)議方案的原理圖標(biāo)準(zhǔn)802.11e的BurstAck機(jī)制被利用作為一個(gè)有滑動窗口協(xié)議的GBN ARQ方案,且遵循RTS/CTS協(xié)議的幀交換技術(shù)(圖4)作為停止等待協(xié)議。然而,標(biāo)準(zhǔn)802.11e數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐瓿捎腥齻€(gè)時(shí)期:(a)啟動階段,(b)數(shù)據(jù)和縱發(fā)彩色同步信號載波相位階段,(c)拆除階段。啟動階段是初始在接收方和發(fā)射方之間規(guī)定BurstAck通過請求(DFBA

13、RQ)和規(guī)定BurstAck通過相應(yīng)(DFBARS之間)的交換。一旦初始化是完成則數(shù)據(jù)則和破裂相位階段開始。在這一階段,發(fā)射機(jī)允許一個(gè)服務(wù)質(zhì)量的MPDUs破裂(窗口N)傳送被在SIFS時(shí)間內(nèi)分隔開。當(dāng)發(fā)射機(jī)希望得到已發(fā)MPDUs的確認(rèn),它都傳達(dá)了BurstAck請求(BARQ)和等待BurstAck相應(yīng)(BACK)。存在兩種類型的BurstAck機(jī)制:(a)立即(低延遲流量也在本文采用),(b)延遲(中等延遲流量)。拆除階段的定義了傳輸結(jié)束,這是可以做到使用刪除Burstack請求(DLBARQ)和ACK幀的的傳輸交換。圖四 縱發(fā)確認(rèn)機(jī)制接收器拋棄第一個(gè)被毀壞的MPDU和接下來的縱發(fā)邊沿MPD

14、Us。接收器發(fā)送BurstAck相應(yīng)(BACK)幀通知發(fā)射機(jī):在接下來的縱發(fā)邊沿期間已經(jīng)成功接待過MPDU和被毀壞的MPDUs連同新的改變(形成窗口N)。如果重試極限與特定的MPDU或者縱發(fā)邊沿達(dá)成共識,特定的MPDU或者縱發(fā)邊沿會被丟棄的,并且它的損失被報(bào)道放到更高層中協(xié)議。更確切地說,在標(biāo)準(zhǔn)802.11eMAC協(xié)議中每一個(gè)服務(wù)質(zhì)量終端(QSTA)都保持短重試計(jì)數(shù)器和一長的重試計(jì)數(shù)器,這是因?yàn)闉閷儆谛枰J(rèn)可流量目錄(TC)每一個(gè)MAC服務(wù)的數(shù)據(jù)單元(MSDU)或MAC管理協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MMPDU)。最初短包重試計(jì)數(shù)器和長包重試計(jì)數(shù)器的值必須為零。在MSDU或MAC管理協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MMPDU

15、)的短包重試計(jì)數(shù)器每增加一次,則傳遞一個(gè)長度小于或等于RTS閾值的MAC幀,而失敗于MSDU或MMPDU。有一個(gè)長度小于或等于RTS閾值的MAC幀時(shí),這短重試計(jì)數(shù)器必須重置,當(dāng)然閾值成功于MSDU或MMPDU。在MSDU或MMPDU協(xié)議的長重試計(jì)數(shù)器增加在每個(gè)時(shí)間傳遞的一個(gè)長度大于RTS閾值MAC的幀,失敗于MSDU或MMPDU。有一個(gè)長度長度大于dot11RTS閾值的MAC幀時(shí),這長重試計(jì)數(shù)器必須重置,當(dāng)然閾值成功于MSDU或MMPDU。短包重試計(jì)數(shù)器和長包重試計(jì)數(shù)器在標(biāo)準(zhǔn)相對應(yīng)無碎片或有碎片輸出的802.11e中分別在裁判,詳細(xì)描述。3.分析了紅外誤幀率考慮考慮到附加性高斯白噪聲(AWGN

16、)通道沒有光的干涉和忽視熱噪聲,且按照IEEE 802.11紅外物理層1的部分特性,紅外幀的丟幀率,可以為不同的信道衍生條件。丟幀率可以寫成: (1)在里醫(yī)可能是SYNC, SDF, DR, LENGTH, CRC 和MPDU方面(圖5)能被正確的檢測的值。前三個(gè)紅外幀領(lǐng)域使用百萬位4元/秒通斷鍵控(OOK)非返回歸零(NRZ)調(diào)制方案來進(jìn)行傳送。在其他領(lǐng)域分別使用的是百分之4或16多的脈沖位置調(diào)制相當(dāng)于2和1兆比特傳輸速率。對于這些比特誤差率(BER)是不同的兩組,然而,同樣的田地,光脈沖峰值功率被用于OOK和PPM的方案。斷鍵控(OOK)非返回歸零(NRZ)調(diào)制方案為比特誤差率(BER)信

17、道傳輸給出如下: (2)是來補(bǔ)償誤差的: (3)而分別是其噪聲和信號在取樣瞬間的振幅,(和)。是當(dāng)前由于周圍的光的接受者,Tps是脈沖持續(xù)時(shí)間, 是平均接受的光功率,R是光電二極管的電阻,而q是電子常數(shù)。為L-PPM信道的比特誤差率(BER)假設(shè)一個(gè)簡單的閾值接收機(jī)給出如下:圖五 IEEE 802.11紅外幀位。 (4)這里是能利用L-PPM調(diào)制技術(shù)傳送的的區(qū)分符號量,k是的每比特的符號的量。分別是未探測傳輸脈沖和探測到脈沖不會傳播的概率。在抽樣瞬間只要閾值水平是峰值水平的一半,那些都是相等的: (5)的細(xì)節(jié)在下可以看到。4分析802.11 MAC存取延遲D表示為:STA準(zhǔn)備好要傳送幀的時(shí)間和

18、STA已獲得介質(zhì)并在無線介質(zhì)上成功發(fā)送 (沒有沖突)的時(shí)間的兩者之間的一個(gè)延遲的時(shí)間。ED是如計(jì)算值的D的平均值。ED被闡述為: (6)這里ENc是的事實(shí)STA沖突的平均數(shù)目,當(dāng)其幀沖突,在再一次遙感媒介之前,這是直到無線介質(zhì)(WM)和STA不得不等著一個(gè)代表時(shí)刻的的成功保留。E(Nc)可以寫成: 這里是隨機(jī)碰撞傳輸?shù)母怕?。在RTS/CTS協(xié)議,取決于使用存取方法而給出: 這里是兩個(gè)有序列幀傳播之間的間隔時(shí)間,是一個(gè)STA等待一個(gè)CTS響應(yīng)的最長時(shí)間,由于沖突傳輸而通道被傳感繁忙的間隔時(shí)間。在RTS/CTS協(xié)議下,取決于存取方法使用是: (9)這里TRTS是包括物理層的RTS幀傳輸所需時(shí)間,是

19、傳播延遲時(shí)間的幀,TAIFS一種為STA感應(yīng)介質(zhì)來為了傳播或減少退回計(jì)數(shù)器的時(shí)間間隔。平均推出延遲,是在選擇一個(gè)隨機(jī)位置后在通道繁忙的條件訪問通道前,STA不得不等待平均水平時(shí)間,下給出了E(BD: (10)其中有 (11)和 (12)源于馬爾可夫鏈模型的Eq.(11)已在使用。EX是一個(gè)隨機(jī)值的平均值,對應(yīng)于k插槽達(dá)到插槽k=0需要計(jì)數(shù)器,bj,k是為槽k變到在退回階段j的概率, m是退回階段數(shù)最多的量, wj是退回階段j的窗口大小。F是一個(gè)STA凍結(jié)取決于傳輸?shù)某晒τ?jì)數(shù)器的時(shí)期,ENF是計(jì)數(shù)器上凍結(jié)平均的次數(shù),給出如: (13)這里是在傳播開始之前連續(xù)時(shí)段接口的平均數(shù)量,給出如: (14)

20、Eq.(14)中的Pb是一種感應(yīng)介質(zhì)忙碌STA的概率,Eq.(12)中的Ts是當(dāng)一個(gè)成功傳播發(fā)生時(shí)介質(zhì)被STA感應(yīng)到繁忙之間的時(shí)間間隔。這個(gè)間隔取決于訪問技術(shù)的應(yīng)用和類型的確認(rèn)方案。當(dāng)RTS/CTS協(xié)議使用和SW執(zhí)行則: (15)當(dāng)縱發(fā)機(jī)制使用時(shí),則有; (16)分別是CTS,ACK, DFBARQ, DFBARS, BARQ, BACK DLBARQ幀傳播所需的時(shí)間。TMPDU是MPDU傳播時(shí)間。為了簡單起見,我們假設(shè)只有一個(gè)EDCF存取類別(AC)已被每一個(gè)STA廣泛采用,另外,相同參數(shù)結(jié)果在紅外光譜缺陷也被使用。結(jié)果ED的研究取決于STAs數(shù)量和 MPDU數(shù)量、大小和傳輸率。5分析停止等

21、待ARQ協(xié)議方案發(fā)射機(jī)傳送i MPDUs以至接收器正確接接收N的概率Pi給出如: (17)這里 (18)是MPDU的丟幀率(FER)。假設(shè)這個(gè)小幀RTS, CTS和ACK是隨機(jī)錯(cuò)誤,則這需要傳輸N來改正MPDUs的平均時(shí)間給出如下: (19)這里 (20)這里是SW方案的平均延遲ED。Eq.(19)可以寫為: (21)6分析有滑動窗口的GBN ARQ協(xié)議方案。我們定義的, 發(fā)送器成功傳送N的概率,這區(qū)別于第一個(gè)創(chuàng)建窗口MPDUS,其包括使用n縱發(fā)(N MPDUs的窗口),出于第一個(gè)N外的i MPDUs在最后(第n次)窗口期間被傳播。由于在每一個(gè)窗口都有錯(cuò)誤的MPDUs在另一窗口被接收器和轉(zhuǎn)發(fā)器

22、所丟棄,但也不影響分析。當(dāng)縱發(fā)確認(rèn)用于具有滑動窗口的GBN ARQ協(xié)議方案時(shí),作為結(jié)果可用于簡單的組合計(jì)算概率Pn,i: (22)假設(shè)所有縱發(fā)確認(rèn)機(jī)制參與的幀MPDU,除了MPDU幀是隨機(jī)錯(cuò)誤傳送,這是需要正確的傳輸N給MPDUs的平均時(shí)間如: (23)Eq(23)的結(jié)果可以有下面的近似形式 (24)在這里,是為縱發(fā)確認(rèn)方案的平均延時(shí)ED和是傳輸?shù)钠鹗茧A段成功傳輸所需要的時(shí)間: (25)TTD結(jié)束階段所介紹的總量 (26)TW是由于實(shí)體層而全部介紹的, 對于N數(shù)據(jù)包的窗口以及N數(shù)據(jù)包的傳送的時(shí)間,MAC層和SIFS持續(xù)的時(shí)間: (27) 表2MIB和系統(tǒng)參數(shù)符號 參數(shù)設(shè)置 值R傳輸頻率1 Mb

23、psSIFS SIFS時(shí)間10x10-6sPL導(dǎo)言長度 20x10-6sPLCPPLCP首部長度25x10-6sPHYPHY首部PL+PLCPMACMAC首部36x8位表3用于BurstAck和SW方案的幀 符號參數(shù)設(shè)置 值DFBARQ定義縱發(fā)確認(rèn)請求 6x8位DFBARS定義縱發(fā)確認(rèn)響應(yīng) 6x8位DLBARQ 刪除縱發(fā)確認(rèn)請求 6x8位BACK縱發(fā)確認(rèn) 152x8位BARQ縱發(fā)確認(rèn)請求 24x8位MPDUMPDU大小 512x8位RTSRTS長度 20x8位CTSCTS長度 14x8位ACKACK長度 14x8位7結(jié)果我們假設(shè)MPDU的大小是512個(gè)字節(jié), 通斷鍵控(OOK)傳輸比特率為4M

24、bps和MPDU的PPM傳輸比特率為1Mbps。由于多路影響,后者夠低以至于忽視ISI的影響。我們用可忽視的前端的噪音的簡單的PPM閾值接收器。因此,接收器生產(chǎn)的噪音在由周圍環(huán)境光中是主要占主導(dǎo)地位的。另外,本文所提出的信噪比的當(dāng)前值指傳輸紅外脈搏電氣檢測前的信噪比。所有的正在討論的參數(shù)中顯示在系統(tǒng)表2和3。我們使用下列性能因素: (28)圖六。n=10時(shí)U與N性能因素的對應(yīng)。圖七 n=20時(shí)U與N性能因素的對應(yīng)。和統(tǒng)一相比因素U越少, GBN的性能相比SW是更好。在圖6、7,因素U性能相比窗口尺寸N的大小n=10或20所分別劃分為PE。當(dāng),N增加,則GBN性能更好。在范圍,U是沒有顯著影響,

25、但在范圍這不是真實(shí)的。當(dāng)在這些件下,GBN因?yàn)椴豢赡艹浞掷肎BN的較大的n(n=20)而下降是更明顯。一般來說,當(dāng)N的值相對較高和不是非常高,相比于SW則GBN效率提高。然而,當(dāng)n增加,較大的窗口都必須是使用以至于為相同的達(dá)到相同的表現(xiàn)。圖八。N=20時(shí)U與N性能因素的對應(yīng)。在N=20和50,圖8 - 9顯示因素U的性能和STAs的數(shù)量之間的關(guān)系。U幾乎隨n近似線性增加。當(dāng)PE的范圍,U的PE影響是可以忽略不計(jì)的。然而,因?yàn)榈闹祫tGBN的快速降解被觀察。在圖8 N變更變小E(N=20),這影響變得更大。當(dāng)因而N=20和n<20或因而n<23時(shí),具觀察到GBN的效率比SW好,同時(shí)當(dāng)

26、N=50時(shí)在圖9中GBN的效率比SW好。圖九。N=50時(shí)U與N性能因素的對應(yīng)。為N=20和50時(shí),圖10、11顯示因素U在丟幀率的的依賴關(guān)系。每個(gè)曲線對應(yīng)一個(gè)不同n。在每段曲線可分為兩個(gè)區(qū)域。在第一個(gè)區(qū)域, U不受任何 影響。在第二區(qū)域相比于SW,GBN的性能則迅速變壞。在圖10 時(shí)候GBN比SW甚至還高n。然而, 當(dāng)n(n=30)很高甚至對于低值,在圖10小窗口大小使GBN比SW更有效率。圖十.N=20時(shí)U與性能因素的對應(yīng)。圖十一. N=50時(shí)U與性能因素的對應(yīng)。圖12、13分別顯示在對于n=10 和 20時(shí)因素U在丟幀率的的依賴關(guān)系。每個(gè)曲線對應(yīng)一個(gè)不同的窗口尺寸N。相比SW,GBN的性能

27、變的更壞。圖12。n=10時(shí)U與性能因素的對應(yīng)。圖十三.n=20時(shí)U與性能因素的對應(yīng)。當(dāng)U=1 ().時(shí),相對于N顯示如圖14。這種約束表明,SW和GBN所需的時(shí)間與N、和N的值是相同的。這在上部區(qū)域分每段曲線表明相比于GBN對于N、和N的值,SW具有更好的調(diào)度性能。 在曲線下對立面是精確的。此外,當(dāng)曲線增加的區(qū)域,GBN的性能成為更好,因?yàn)檩^高對于迫使GBN的性能等于SW是需要的。圖十四.在約束條件下對于不同n的與N的對應(yīng)。圖14是對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)師選擇GBN要么SW 作為ARQ為候選方案來應(yīng)用的實(shí)際意義。唯一信息是紅外通道的質(zhì)量的需求,而且為了符合不論使用GBN或SW的更好渠道效率的要求,N可

28、以被調(diào)整。圖十五.假定802.11標(biāo)準(zhǔn)下典型信道條件(接收機(jī)靈敏度,背景噪聲)的采樣時(shí)間內(nèi)與紅外脈沖的SNR的對應(yīng)關(guān)系。圖15相對于SNR再因?yàn)樵敿?xì)的IEEE 802.11MAC協(xié)議1的通道條件進(jìn)行了繪制。該繪圖能夠直接聯(lián)系U與紅外通道的信噪比(SNR)。對于不同的通道,圖15在不致引起誤解的情況會有些不同。但圖6-14依然是有效的。圖1是在802.11標(biāo)準(zhǔn)對于典型的通道條件(接收機(jī)靈敏度,背景噪音),紅外脈沖在采樣時(shí)間的相對于SNR被假定。8討論在本文中,我們在紅外802.11無線網(wǎng)絡(luò)對著名SW和GBN ARQ協(xié)議方案進(jìn)行了對比。所提出的分析結(jié)合了紅外光譜實(shí)體層特征和復(fù)雜的CSAMA/CA

29、MAC層行為以至于檢測詳細(xì)的本文所提出的ARQ方案。這兩層的影響紅外系統(tǒng)的性能。特別是,它是受三個(gè)因素的影響: 網(wǎng)絡(luò)終端(STAs)的數(shù)量(n), 紅外通道的丟幀率或信噪比和窗口大?。∟)。當(dāng)N的值相對高而且PE的值不是極高(),GBN效率相比SW有所提高。然而,當(dāng)n增加,較大的窗口必須使用以為了達(dá)到對相同的PE有同一性質(zhì)。雖然這些是某種意義上已知的結(jié)果,但重要的問題是在什么時(shí)候及情況下,制約GBN或SW的性能可以較好考慮在紅外物理層和MAC層復(fù)雜的行為中。這是通過分析我們得出的清楚地回答。此外,我們的分析估計(jì)N,n和一個(gè)U的性能因素相等。在此情況下:一個(gè)完整適應(yīng)的ARQ方案利用在802.11MAC協(xié)議情況下,這些數(shù)值是有價(jià)值的。 在這種情況下,系統(tǒng)可以動態(tài)交換使用ARQ方案(選擇SW要么或GBN),這個(gè)方案要考慮測量FER,窗口大小N和終端的數(shù)量n。實(shí)現(xiàn)動態(tài)ARQ方案基于我們的研究,我們的研究將保證減少平均數(shù)據(jù)包延遲和提高提供的服務(wù)的質(zhì)量。需要注意的是, 在標(biāo)準(zhǔn)802.11光鏈路的一般

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