S-Aloha-Multi-Hop-Netze mit Adaptiver Sendereichweite bei Omnidirektionalem und Direktionalem Senden

Kurzfassung

Es wird ein Multi-hop Paket-Funk-Netz mit dem zufallsorientierten Kanalzugriffsprotokoll S-ALOHA untersucht, bei dem alle Stationen die Entfernungen zu ihren Nachbarstationen kennen und in der Lage sind, ihre Sendereichweite zwischen 0 und der maximalen Sendereichweite R zu variieren. Die Sendeleistung und damit die Sendereichweite wird derart eingestellt, daß die jeweilige Nachbarstation gerade noch erreicht werden kann, wobei es keine Rolle spielt, ob sie Ziel- oder Relaisstation des Datagramms ist. Durch diese Sendereichweiten-Anpassung wird die Anzahl durch eine Übertragung gestörter Stationen deutlich reduziert. Es wird gezeigt, daß dadurch eine deutliche Verbesserung des Durchsatzes und des mittleren One-hop Fortschrittes in Richtung Ziel gegenüber einer festen Sendereichweite erzielt werden kann.

Die Durchsatzgleichung sowie die Fortschrittgleichung wird für ein Netz mit zufällig verteilten Stationen hergeleitet, numerisch ausgewertet und mit Ergebnissen des S-ALOHA Protokolls bei fester Sendereichweite verglichen.

Zur Validierung der Analyseergebnisse wurde ein Simulationsprogramm erstellt, welches den Modellannahmen entspricht. Im Simulationsprogramm sind die Stationen zufällig auf einer Kugeloberfläche angeordnet um die Annahme eines unendlich ausgedehnten Netzes, wie es im analytischen Modell unterstellt wird, nachzubilden. Die Anordnung der Stationen auf der Kugeloberfläche hat gegenüber anderen möglichen Anordnungen, z.B. in einer Kreisfläche, einige Vorteile, welche im Kapitel 4 beschrieben werden.