无线Ad Hoc网络中定向多包接收策略及其容量分析

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随着无线通信的快速发展,关于无线自组织网络的渐进性容量问题近年来成为越来越多学者关注的课题。无线自组织网络不同于传统的蜂窝网络,无需要固定设备支持,能够更加快速、便捷、高效的部署,适合于紧急场合的通信需要,这也决定了无线自组织网络的基本特性:无中心、动态拓扑等。因此其渐进性容量问题的求解不同于传统的点对点通信,Kumar在2001年给出了一个标志性的结论:通过标度律来表征无线自组织网络容量,其结果表明随着网络节点数的增加,节点的平均容量最终趋向于0。本文以物理层技术为基础,以提高无线自组织网络容量为目标,提出了一种混合物理层的策略来提高网络容量。  本文是在之前学者提出的单个物理层策略的基础上,提出一种混合物理层策略,即结合定向天线和多包接收的技术,旨在进一步提高容量。定向天线不同于全向天线,其接收和传输的范围受限,能够增加空间复用度和减小传输之间的干扰并提高容量;多包接收技术是通过多点探测和相继干扰消除技术实现每个节点能够同时接收多个节点发送过来的数据信息,这样可以增加同时传送的源目节点对数并提高网络容量。本文创新性地将定向天线增加到多包接收无线网络中,并针对任意网络和随机网络在混合策略下的网络模型进行了严格的理论分析,并将容量标度律和之前的单个物理层策略下的结果进行比较分析,在混合策略下的网络容量能够包含之前的结果,也说明了能够同时减小干扰和增加同时发送的源目节点对数之间进一步增加容量。
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