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Un protocole MAC de type Aloha à réutilisation spatiale , pour les réseaux de mobiles sans fil et avec relais
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Baccelli, François Blaszczyszyn, Bartlomiej Mühlethaler, Paul Thème |
| Copyright Year | 2003 |
| Abstract | We define an Aloha type access control mechanism for large mobile, multihop, wireless networks. This mechanism is based on a new representation of the interferences and hence of the collisions adapted to the context of large networks with random mobility. The mechanism is designed for the multihop context, where it is important to find a compromise between the spatial density of communications and the range of each transmission. More precisely, it is possible to optimize the product of the number of simultaneously successful transmissions per unit of space (spatial reuse) by the average range of each transmission. The optimization is obtained via an averaging over all Poisson configurations for the location of interfering mobiles. The main mathematical tools stem from stochastic geometry and are spatial versions of the so called additive and max shot noise processes. The resulting MAC protocol can be implemented in a decentralized way provided some local geographic informations are available to the mobiles. Its transport capacity is proportional to the square root of the density of mobiles; under certain mobility and stability conditions discussed in the paper, the delay for transporting information from one mobile to any another is proportional to the distance between them and to the square root of the density of mobiles. Key-words: MAC protocols, multiple access, IEEE 802.11, Hiperlan, CSMA, interference, collision, signal to noise ratio, Shannon’s capacity, transport capacity, wireless communication, ad hoc network, multihop routing, progress, stochastic geometry, Poisson shot noise, Poisson max shot noise. ∗ ENS-INRIA 45 rue d’Ulm, 755005 Paris, France, Email: Francois.Baccelli@ens.fr † ENS-INRIA and Mathematical Institute University of Wrocław, 45 rue d’Ulm, 755005 Paris, France, Email: Bartek.Blaszczyszyn@ens.fr ‡ INRIA HiPERCOM, Rocquencourt B.P. 105, 78153 Le Chesnay, France, Email: Paul.Muhlethaler@inria.fr Un protocole MAC de type Aloha à réutilisation spatiale, pour les réseaux de mobiles sans fil et avec relais Résumé : Nous définissons un mécanisme de contrôle d’accès pour les grands réseaux de mobiles utilisant des communications sans fil et avec plusieurs relais. Ce mécanisme est fondé sur une nouvelle représentation des interférences (et donc des collisions) adaptée au contexte de grands réseaux avec mobilité aléatoire. Il est conçu pour le contexte du relais des communications par l’ensemble des mobiles, où il est important de trouver un compromis entre la densité spatiale des communications et la portée des transmissions. Plus précisément, nous montrons comment optimiser le produit du nombre moyen des transmissions qui réussissent simultanément dans une unité d’espace (nombre lié à la notion de réutilisation spatiale) et de la portée moyenne de chaque transmission. L’optimisation qui est proposée est fondée sur des moyennes réalisées sur toutes les configurations poissonniennes des mobiles. Les principaux outils mathématiques sont ceux de la géométrie aléatoire, et tout particulièrement des versions spatiales des processus poissonniens additif et maximal. Le protocole MAC associé peut être implémenté de manière décentralisée si les mobiles disposent d’informations géographiques locales. Sa capacité de transport est proportionnelle à la racine carrée de la densité des mobiles. Sous certaines conditions de mobilité et de stabilité décrites dans l’article, le délai moyen de transport d’un paquet d’un mobile vers un autre est proportionnel à la distance qui les sépare et à la racine carrée de la densité des mobiles. Mots-clés : Protocoles MAC, accès multiple, IEEE 802.11, Hiperlan, CSMA, interférence, collision, rapport signal sur bruit, capacité de Shannon, capacité de transport, communication sans fil, réseau ad hoc, routage à plusieurs sauts, progrès, géométrie stochastique, processus poissonnien additif et maximal. A Spatial Reuse Aloha MAC Protocol 3 |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | http://hal.inria.fr/docs/00/07/16/24/PDF/RR-4955.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
