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From Homogeneous to Heterogeneous: An Analytical Model for IEEE 1901 Power Line Communication Networks in Unsaturated Conditions De l'homogène à l'hétérogène : un modèle analytique pour les réseaux de communication par lignes électriques IEEE 1901 dans des conditions non saturées

Sheng HAO, Huyin ZHANG

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Résumé:

Les réseaux de communication par courant porteur en ligne (PLC) jouent un rôle important dans les réseaux domestiques et dans les réseaux hybrides de nouvelle génération, qui offrent des débits de données plus élevés (Gbit/s) et une connectivité plus facile. Le protocole standard de contrôle d'accès au support (MAC) des réseaux CPL, IEEE 1901, utilise un mécanisme spécial d'accès multiple avec détection de porteuse avec évitement de collision (CSMA/CA), dans lequel la technologie de compteur différé est introduite pour éviter les collisions inutiles. Bien que les réseaux CPL aient connu un grand succès commercial, l'analyse de la couche MAC pour les réseaux CPL IEEE 1901 a reçu une attention limitée. Jusqu'à présent, quelques études utilisaient la théorie du renouvellement et la loi forte des grands nombres (SLLN) pour analyser les performances MAC du protocole IEEE 1901. Ces études se concentrent sur les conditions de saturation et négligent les impacts de la taille des zones tampons et du taux de trafic. De plus, ils ne sont valables que pour un trafic homogène. Motivés par ces limitations, nous développons un modèle analytique unifié et évolutif pour le protocole IEEE 1901 dans des conditions non saturées, qui prend en compte de manière exhaustive les impacts du débit de trafic, de la taille du tampon et des types de trafic (trafic homogène ou hétérogène). Dans le processus de modélisation, un modèle de chaîne de Markov discrète multicouche est construit pour décrire le principe de fonctionnement de base du protocole IEEE 1901. Le processus de mise en file d'attente du tampon de station est capturé à l'aide de la théorie des files d'attente. De plus, nous présentons une analyse détaillée du protocole IEEE 1901 dans des conditions de trafic hétérogènes. Enfin, nous effectuons des simulations approfondies pour vérifier le modèle analytique et évaluer les performances MAC du protocole IEEE 1901 dans les réseaux CPL.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E102-B No.8 pp.1636-1648
Date de publication
2019/08/01
Publicisé
2019/02/20
ISSN en ligne
1745-1345
DOI
10.1587/transcom.2018EBP3302
Type de manuscrit
PAPER
Catégories
Réseau

Auteurs

Sheng HAO
  Wuhan University
Huyin ZHANG
  Wuhan University

Mots-clés

Table des matières