近距离服务的绩效评估和wi - fi为公共安全任务关键的语音应用程序

文摘

近距离服务(散文)和wi - fi是两个很有前途的技术,可以提供支持关键任务的声音(MCV)应用在偏远和农村地区通过使设备间(D2D)通信。本文几个性能指标下的散文和wi - fi并排评估和比较不同的配置。ns-3模拟结果表明,散文优于wi - fi的覆盖范围和访问时间和介质流量负载,而无线访问时间短光下交通负荷。此外,各种用户密度,散文提供更好的覆盖范围和访问时间大部分的时间。评价本文提供见解,第一反应会发生什么与技术以及如何提高性能通过调整不同的系统参数。

1。介绍

沟通是至关重要的第一反应者在关键任务的情况下,因为它可能是生与死的区别。虽然可能存在一个巨大的网络基础设施旨在提供急救员提供了宽带无线接入,它可能并不总是可用的或最可行的选择在任何给定的时间点上。无论如何,关键任务的声音(MCV)服务应该是弹性和可用,并提供其所需的功能在必要的时候,甚至在农村或偏远地区。在这种情况下,应急人员可能使用设备间(D2D)通信保持联系。D2D,应急人员能够保持连接在一个组的成员之间的直接联系,让他们与同龄人沟通当地附近没有一个集中的实体的干预。可靠的连接是如何依赖于底层技术。

接近服务(散文)是长期演进(LTE)的特性,首次引入了3^{理查德·道金斯}代合作伙伴计划(3 gpp)在2014年和用于提供D2D沟通。这种技术提供了同步、发现和本地用户设备(UE)的通信服务。定义了不同的操作模式,允许公共安全设备进行通信覆盖率和out-of-coverage LTE网络。当报道,问题依靠预配置信息来确定哪些资源使用(1]。这种经营方式被称为模式2。而散文被认为是有前途的第一反应者的支持在农村和偏远地区,这LTE功能尚未广泛采用或实施与其同行一样,wi - fi。wi - fi是电气和电子工程师学会(IEEE)标准,还可用于临时模式提供D2D沟通。虽然有许多不同口味的wi - fi,本文wi - fi一词用来指商用IEEE 802.11 g标准,于2003年被批准2]。wi - fi实现今天在许多设备,能够提供高吞吐量和短程无线通信。描述的是(3)和其他文献,LTE和wi - fi都是有希望的候选人在第一时间作出回应,能够提供通信在网络覆盖农村和偏远地区所发生的事件可能是有限的。虽然相当一些努力已经投入调查散文和wi - fi的性能,只有少数比较他们与另一个技术工作,而更少考虑供公共安全使用。

工作(4- - - - - -8)集中精力描述散文本身的性能。在[4),进行彻底的调查,研究块错误率(提单)性能的各种散文在物理层渠道。这个工作是以后扩展(5)确定链路容量和覆盖范围的散文。虽然[5)考虑许多不同的部署场景和各种系统参数的影响,没有考虑到不同的应用程序,将使用散文,例如,关键任务的应用程序。一个数学模型提出了(6],描述问题的可能性接收消息当多个议题分享相同的频道。虽然[6)是全面的,它假设任何发生的碰撞导致消息的损失和不考虑Signal-to-Interference-Plus-Noise比(SINR)收到的消息,可能会恢复,这使得一个非常保守的方法。在[7),调查关键任务网络(MCPTT)访问时间执行分析多久第一响应者应该期待进入通道后向(PTT)请求。再次,(7)是广泛和提供了一个分析模型给MCPTT性能对散文的大意,分析只考虑碰撞发生从应用程序控制消息的数据量相比,是可以忽略不计的消息可以由MCPTT应用程序。基于软件实现的散文,在ns-3开发,提出了8]。这是相同的模型,用于(6,7本文也将使用。

大量的研究论文中提供wi - fi的绩效评估,只有一小部分的论文处理公共安全用例和/或声音与应用程序相关的性能指标。在调查网状网络的性能用于公共安全,(9也强调了wi - fi的缺点。虽然提出的需求和突出的问题,如容量和干扰,用于部署无线网络在小城镇和农村地区,研究本身是非常有限的,因为它只考虑未知来源的吞吐量。在[10),一个分析模型,描述语音IP (VoIP)调用单跳的能力和多次反射无线网络使用不同的编解码器。蓝牙和无线网络提供的概述(11)描述的协议是如何运作的,他们的主要特性,以及它们如何比较谱而言,功率要求,安全,等等。12),创建一个计程仪航程模型来预测比特率与距离wi - fi使用物理设备在一个偏远的停车场。虽然这个模型推导,也决定的wi - fi可以提供接近5兆比特/秒在100米。ns-3 wi - fi误差模型的验证(13),它描述了wi - fi模型的SINR ns-3在1 dB的wi - fi设备使用无线信道模拟器。在[14),一个广泛的分析是使用模拟执行调查802.11 b特设网络的性能。两个(14]和[15突出wi - fi网络的缺点和描述的“隐藏的车站,”我们将引用部分5.2。

虽然上述和其他分析性能指标(如范围、链接能力,和访问时间)单独wi - fi和散文,我们不知道任何发表的论文比较两个类似的假设下,在一个类似的环境。因此,仍然存在如下的问题:散文与wi - fi如何对公共安全需要时提供一个可靠的语音通信链接没有网络基础设施?为了解决这个问题,我们研究的影响,每种技术在各种重要的性能指标。首先,在节2、仿真工具和渠道模型介绍了用于执行调查。然后,在节3系统负载的影响,我们研究在3 gpp-defined MCPTT”应用程序的访问时间,这表明用户可能访问通道的速度有多快。节4公司覆盖概率的定义,用于测量的范围是可以实现的,两种技术都使用不同的配置对MCV的应用程序。节5,用户密度分析将更加完整和全面的研究技术。最后,我们将提供见解和结论进行了分析。

2。模型概述

在这篇文章中,我们考虑各种场景的至少两个问题相同的组通信后部署在一片圆盘状区域。问题的分析始于一对系统如图1。在部分3和5,更多的用户被认为是研究交通荷载的影响和/或用户密度。这些额外的部署问题简单介绍更多的流量,因此,即便这些额外的问题,介绍了每个样本的统计数据生成仍只从一个指定的问题。

MCPTT应用程序模型中使用模拟假设语音数据包是由一个高质量的自适应多重速率的宽带(AMR-WB)编码器,G.722.2,如[16]。声码器生成60个字节语音数据包每20毫秒MCV当用户正在积极讨论。这意味着,对于语音通信的需求是24kbits /秒在应用程序级别,但在链路层上,源数据率更高后考虑的各种标题必须添加到60个字节语音数据包根据无线通信技术。注意,对于每一个分析,假设有足够的资源可用的技术连接的带宽足够大来容纳所有可能的交通没有分裂。我们还假设对散文和wi - fi,所有设备使用相同的配置。考虑这两种技术的头如表所示1和图1。因此,无线D2D链接应该提供至少44kbits /秒或42.4kbits /秒数据速率使用wi - fi或散文时,分别以支持MCPTT语音应用程序。除了声音之外,MCPTT楼控制(17)和MCPTT呼叫控制协议(18实现支持MCPTT操作。这些协议还需要生成的控制信息资源尽管所需的资源不是一样重要的语音流量。

传播模型用于我们的模拟对散文和wi - fi是简单Friis模型中指定的(19王)和更全面的模型和Rouil [4,5]。节3,Friis模型用于分析交通负载访问时间的影响。这使我们只关注传输错误引起的碰撞和半双工的效果确认(7),因为这是主要的交通负载增加的结果。在评估范围的影响4和用户密度剖面5,小王和Rouil的模型,将路径损耗、阴影,干扰。值得一提的是,我们用小王和Rouil的模型而不是默认的计程仪航程模型13wi - fi),只是为了使散文和wi - fi的横向比较。值得一提的,适当的频率值配置为两种传播模型的输入参数:793 MHz(带14上行频率)对散文和2.407 GHz (802.11 b / g / n) wi - fi。

支持off-network模式MCPTT功能D2D需要建立问题之间的链接。因此,散文问题是运营模式2中(20.),而无线问题特设模式操作(21]。这些模式的操作,这两种技术提供必要的功能问题彼此直接沟通,所以既不依赖于基站的底层基础设施或接入点。在每个场景模拟,所有的问题在系统中使用相同的技术交流。即系统是由所有散文wi - fi议题,议题或全部不同时。

尽管部分中给出的结果3和5专注于散文的一组参数和一组无线参数,我们学习了其他配置值已经观察到类似的趋势。讨论了各种系统配置部分4研究系统参数的影响,对覆盖范围。

3所示。交通荷载对访问时间的影响

在本节中,MCPTT访问时间被选中作为第一个性能指标比较散文与wi - fi。这是因为访问时间是一个非常重要的关键绩效指标(KPI)应急人员(7]。在相应的3 gpp标准(22),MCPTT访问时间定义如下。

定义1。(MCPTT访问时间)。从用户请求时的时间说话,直到时间用户可以表明他/她可能说话。

在本节的其余部分,列出了主要假设相应的分析部分3所示。1,获得的MCPTT访问时间在散文和wi - fi比较单一的问题部分3所示。2,获得的MCPTT访问时间在散文和wi - fi节相比与其他用户3所示。3。

3.1。假设

下列场景假设应急人员已经加入了一个活跃的调用,这意味着一旦获得第一响应者地板(即。,取得许可),他/她可能开始说话,声音(RTP)可以发送数据包。此外,专注于交通负载访问时间的影响,我们假设地板参与者问题,问题_一个请求,发送一个先发制人的地板,因此地板仲裁员问题,问题_B授予的地板上问题_一个没有进一步的延迟。更详细的解释的过程可以在第七节17)或更一般的描述可以在过程中找到F2.1 [7]。注意语音流量和系统负载不考虑7在部分),但他们的意义将变得清晰3所示。3和5.2。此外,任何发生的碰撞导致的损失这两个包,这是相同的假设在6,7]。

MCV应用问题将产生语音包在24kbits /秒从呼叫控制和地面控制和控制消息协议。在仿真中,我们假设一段散文sidelink 40毫秒。因此,的价值(地上请求重新传输计时器)设置为40毫秒和的值(地上授予重新传输计时器)是80 ms基于3 gpp推荐的默认值(17]。请注意,不或值给出MCPTT协议指定工作以来wi - fi在散文和不考虑wi - fi。为了解决这个问题,我们只是使用相同的值对散文和wi - fi。此外,6兆比特/秒数据速率模式用于wi - fi,调制和编码方案 ,物理资源块的数量(PRBs) ,和 ,表示数量的传输机会一次资源模式(TRP)散文。节中给出更多细节4这将解释为什么上面的系统参数选择散文和wi - fi来支持应用程序的需求。

3.2。单对分析

首先分析单对案件的基本情况,如图2。仿真结果如图3比较散文与wi - fi的访问时间统计数据基于100 000个样本。MCPTT访问时间(以毫秒为单位)的 - - - - - -轴,记录统计(最低、平均和最大) - - - - - -轴。即使在95%的置信区间是包含在每一个图的平均访问时间,这些误差是不可见的数字3和4(一)由于这两种技术的置信区间是小于1毫秒。我们可以看到在图3,wi - fi的访问时间比自己小得多的散文,wi - fi提供最少,最大,平均访问时间小于5 ms。这种差异在访问时间是由于每种技术的差异的介质访问控制方案。散文,sidelink像一个时间窗口,定期在所有问题,所以有一个限制的时间框架问题甚至可能传输信道是否空闲。这导致一个调度延迟,它将一个下界如何包准备发送后不久,它实际上是传播。同时,这个窗口还把一个上限传输的数据包将排队多久,如果交通不超过可用的无线电资源的需求。这是因为只要包准备传输调度截止时间之前下一个sidelink时期,它将在未来sidelink传播期。这种行为与节中详细描述2(7]。相反,wi - fi问题几乎能够即时传输,问题可能访问通道一旦包可以传播,只要没有其他问题是传输。这是通过wi - fi的分布式控制功能(DCF),它利用载波监听多路访问与避碰(CSMA / CA) [2为了减轻碰撞。

3.3。Multipair分析

在本节中,我们将比较额外的问题可能如何影响MCPTT的访问时间性能的散文与MCPTT wi - fi。两套方案是:首先,我们将评估的影响更多的问题在一个叫(图5);然后,我们将评估额外的问题所带来的影响在不同的调用(图6)。对于每一个电话,我们假设只有一个问题正在积极讨论,这意味着在每次调用一个问题和一个应用程序,它具有一个24的需求kbits /秒。

我们可以看到在图4(一)一个调用添加更多的问题时,对访问时间的影响技术似乎可以忽略不计。这是因为在这种情况下引入的额外的流量很小是因为只有一个问题,即。地板仲裁员,曾经在一次传输语音数据包。唯一的额外流量,观察到在这种情况下是“群叫公告”的周期性传输消息,只能由发送大约每10秒一个问题。我们也看到类似的趋势图4 (b)的比例,不受欢迎的结果。创造了在7),这个比例是紧密耦合的访问时间照亮实例的数量,用户收到一个迹象表明他/她会说问题是能够传输语音数据包,但地板上获得消息从来没有收到问题_一个。这可能发生,如果仲裁员不接收楼要求问题_一个,或者如果问题_一个从来没有接收到地板上获得消息从地板上仲裁员。在这两种情况下,该组织成员可能只听到部分或所有的请求用户的传输。

从图7(一),我们可以看到,更多的问题在不同的调用访问时间性能的影响对于技术更明显。介绍了多个单独的调用,访问时间从几毫秒到几百毫秒,增加与最大值(图中没有显示)超过1秒。这主要是由于这样的事实:在每个额外的调用一个问题是生成语音包在24kbits /秒。观察,一旦19单独调用系统中是活跃的,有一个交叉点,wi - fi不再优于散文和开始执行更糟。每个技术的相对性能的趋势是前面提到的介质访问控制方法的结果。虽然DCF使wi - fi问题时立即访问通道流量较少,该方法不能很好地扩展,当系统中存在更多的问题积极传播。这是因为,随着越来越多的交通介绍,更有可能是一个信号会占据wi - fi频道。因此,退下算法将延迟发送控制消息的传输问题_一个和问题_B必须为了交换访问请求,然后理所当然。相反,散文随机排列的选择传输无线电资源以减少潜在的碰撞,而不是传感通道。节中解释3所示。2该调度方法将一个上限已经传输的数据包将排队多久,假设交通不超过可用的无线电资源的需求。因此,访问时间的MCPTT散文尺度更好的更多的问题引入到系统时:随着更多sidelink资源占领更多的问题,访问时间逐渐增加,而不是迅速wi - fi。一旦通道非常饱和,即。,there are around 25 group calls with an active talker, we see that the access time begins to decrease for Wi-Fi and the rate at which the access time is increasing for ProSe begin to fall. This does not mean that the performance is stabilizing or improving, but rather that the occurrence of undesirable outcomes is increasing. Figure7 (b)显示这一增长。因此,我们可以看到,wi - fi优于散文时主动调用的数量(即。,amount of traffic) is small, but as more calls exist, eventually ProSe outperforms Wi-Fi. When the number of separate calls is so large, although the performance of both technologies is similar, neither is satisfactory due to the high ratio of undesirable outcomes.

为了减少不良的比率的结果当有大量活跃的电话,我们研究的利弊调整 。2问题场景的MCPTT散文,(7)已经表明,越大值时,不太可能过早参与者将地板仲裁人的角色,因此,不良结果发生的比率可能是较小的。wi - fi的比较与散文和多个问题的情况下,的影响配置数据所示8(一个)和8 (b)。单独调用的数量仍在 - - - - - -轴,平均访问时间或不良结果比率 - - - - - -轴。有3曲线为每个技术和每个人都对应于一个不同的价值。与结果一致(7),我们观察图8 (b)通过增加配置定时器的价值 ,我们可以减少不良后果的发生但没有导致访问时间的增加这两种技术,可以看到在图8(一个)。

4所示。范围覆盖概率的影响

在本节中,我们定义和分析覆盖概率”适用于应用程序。此外,分析比较了各种散文和wi - fi基于一组约束对损失,延误,我们专门应用程序模型的数据率。

4.1。假设

在这个分析中,我们模拟一个场景有两个定位的问题米除了互相提供的散文或wi - fi无线链接。一个专门的应用程序传送语音数据包从一个问题其他总共20秒。损失、平均延迟和吞吐量源于产生的痕迹,后来被用来确定覆盖概率。2000年为每个距离和系统进行模拟运行配置。

根据(23),MCPTT演讲的要求是75 ms的封包延迟或更少,丢包率为1%或更少。在[16),数据率G.722.2 AMR-WB编码器和解码器是23.85kbits /秒所以我们假设数据速率必须至少这么多。因此,对于任何模拟的距离 ,如果所有的三个指标(延迟、吞吐量和赔付率)满足最低要求,确定问题是覆盖;否则,问题不是覆盖。因此,MCV覆盖概率定义如下。

定义2。(MCV覆盖概率)。样品的包丢失的比例不超过1%,平均分组延迟不超过75毫秒,以及由此产生的数据率不少于23.85 kbits / s的结论传播期限问题。

系统参数值用于模拟选择在这一节中,这样的需求(24”应用程序kbits /秒)可以满足。wi - fi,以下数据速率模拟”,因为他们可以支持应用程序需求:6,24岁,和54兆比特/秒。散文,表2总结了各种系统参数设置值,模拟在这一节中。

更具体地说,对于一个典型的配置40 ms sidelink时期和散文 ,有效的值是1、2、4和8的数量是女士这是用于传输和是多少的女士将用于传输。剩下的女士是重复的吗女士。因此,对于一个给定源流量率要求比特被每个sidelink时期(在我们的例子中, (两个106字节的语音数据包),我们可以选择一个MCS和伪随机位序列的数量, ,这样一个传输块的大小(结核病), ,可以运输位。换句话说,MCS和的范围选择,这样可行吗价值观是决定MCS和关键组合。表7.1.7.2.1-1 [24)一个MCS和地图选择一个 ,最终确定的最大数据速率,可以支持的散文。但由于存在多个MCS和组合能够支持 ,我们通过选择不同的组合“低”,“媒介,”和“高”MCS,因为稍后将显示,这种组合影响MCV覆盖概率。

4.2。分析

在图9,我们有距离, ,在 - - - - - -轴和测量MCV覆盖概率 - - - - - -轴。每一行在图9对应于一个技术与一个特定的配置。因此,“ ”对应于MCV覆盖概率获得一个wi - fi链接使用6兆比特/秒数据速率,“ “对应MCV覆盖概率获得散文链接使用 , ,和 。这告诉我们,6兆比特/秒wi - fi连接,MCV覆盖率90%概率可以维持到约55米,而散文与 , ,和 可以达到90%的覆盖概率直到约530。很明显从图9比wi - fi散文提供更大的覆盖范围,这种差异可能扮演重要角色的成功以来首次应答业务在农村地区自然灾害可以跨的公里²(3]。

正如我们前面所提到的,不同的散文配置”也导致不同的覆盖概率。例如,MCS越高,MCV覆盖概率越低。这是因为数据传输与比例更高的MCS需要更高的SINR接收者解码成功消息。类似的原因SINR,越大MCV覆盖概率越低。这是由于这一事实确定有多少可用符号,从而直接影响传输能量的分布。例如,如果 使用,那么所有的传输能量, ,将集中到一个复审委员会,而如果 ,然后传输能量之间平均分配。这意味着当你增加 ,你是有效地减少结核病的接收功率,因此,导致较低的SINR。此外,一个更大的可以提高MCV覆盖概率。更具体地说,如果我们需要传输的比特和 ,那么所有位需要适应一个结核病。但是,如果 ,那么每个结核病只需要传输比特,从而更小是必需的。这是很重要的,因为一个小可以实现较低的MCS和/或更少的伪随机位序列,这意味着较低的SINR阈值对信息进行解码和/或结核病的接收功率的增加。使用更大的缺点是,它可能会增加发生碰撞的可能性,但在这个分析,只有一个用户发送一次。

wi - fi,可以看出所选数据率起到很大作用MCV覆盖概率为6兆比特/秒数据率可以达到90%,超过50米,同时为54的距离兆比特/秒只是近20米。这是因为所选数据速率决定的关键参数MCS在空气传播。类似于散文,更高的数据速率达到更高的MCS,但这最终牺牲覆盖。

5。用户在访问时间和覆盖概率密度的影响

5.1。假设

在本节中,我们将部分的各个方面3和4为一个完整的研究,超出一个理想主义的通道或一个问题。需要结合这些方面来自这样一个事实:在部分3我们假设所有设备可以不管通信距离,而在部分4只有一个语音应用程序传送数据包。因此,本节中的分析认为用户密度的影响使了解有多少活跃的调用可以支持在一个给定的区域之前每种技术的性能降低。

用户密度拓扑如图10。模拟场景和系统配置在这个部分非常相似的部分3所示。3如图6。然而,在这个分析中,基于提单模型用于数据包被丢弃部分4由于这些模型考虑噪声引入的干扰问题。在这种拓扑中,的半径区域部署问题,然后呢之间的最大距离,可以是一对问题在同一组的电话。循环中的每个点代表一个问题,问题的颜色代表的电话问题的一部分。选择基于设备的标准距离有一个覆盖概率不到1%,这意味着设备在这个距离会不会相互干扰。将不同使用价值的一个子集之间的距离95%覆盖概率不再是可实现的技术。给出的结果部分4中,我们将使用 与 这两种技术。

5.2。分析

用户密度分析的结果中可以看到数据(11日)- - - - - -11 (c)。在 - - - - - -轴有 ,和 - - - - - -轴是覆盖概率图(11日),平均访问时间图11 (b),不良的结果在图的比例11 (c),分别。不同的曲线在图中反映了不同的问题对系统中一个活跃的说话。例如,系列“散文(5调用)”对应于一个散文系统有额外5组的最大距离任何一对用正餐之间相同的电话。

图(11日)表明,这两种技术可以维持一个覆盖概率大于90% ,即使有45个额外的调用。正如预期的那样,wi - fi性能非常类似于散文,但最终下降略低于散文的介绍了更多的流量。节4没有额外的流量时,一对的覆盖概率问题使用wi - fi或散文非常接近100%。因此,当 ,我们可以看到从轻微的下降曲线影响散文和wi - fi的主要因素干扰。然而,当我们增加 ,我们可以看到,散文表现更好的起初,然后落在一个性能类似于wi - fi。我们也注意到wi - fi几乎总是比散文对于一个给定的并没有出现改变介绍了更多的流量。这是因为wi - fi设备之间的距离而影响散文时的设备总数的影响 。观察到,增加从40 m - 280 m无线覆盖概率,只有5个额外的调用,从99%降低到29%,但随着额外调用的数量增加5到45 覆盖概率仅从29%降低到23%。另一方面,为散文从40米增加到280 5额外调用覆盖概率仅从99%减少到82%,但是作为调用的数量从5增加到45的时候 覆盖概率从82%下降到22%。我们也可以看到,覆盖概率降低的散文比wi - fi快得多增加额外的调用的数量。这是因为调用导致更多问题,和一个更大的意味着一个更稀疏部署问题。因此,干涉量的增加,因为它是一个问题更有可能在靠近另一个电话。

我们可以看到从图中的曲线11 (b),wi - fi的平均访问时间增加来得比散文。例如,当 ,平均访问时间从131.20增加5额外调用女士624.57女士当有45额外的调用,而对于散文的平均访问时间只会增加从55.61到55.64女士女士时,额外的调用从5调用45调用。

图11 (c)表明,散文优于wi - fi的比率的不良结果,。wi - fi,不良结果的比例从0.04%增加到1.1% 当增加额外的调用的数量从5到45岁 有45个额外的调用,比例达到71%。然而,对于散文,不良结果的比例小于1% 有45个额外的调用时,只产生5.8%的比率 45额外调用。

一个引人注目的发现从上面的分析,我们看到非常大的访问时间值在使用wi - fi,如图12捕获所有的记录MCPTT访问时间使用累积分布函数(CDF)在最糟糕的情况下。时都会出现这种情况有两个设备不能探测对方的传输,如图13。这些“隐藏节点”结合的操作MCPTT协议使地板无限期的请求置之不理。基本上,以下协议之间的交互行为使错误场景成为可能,假设问题_B是当前地板仲裁员。

(1)问题_B的传输范围内吗问题_一个和问题_C,但问题_一个和问题_C不能听到对方由于隐藏节点问题。的传播问题_一个和问题_C总是重复这样问题_B不能接收问题_一个成功的地板请求消息;这是可能的因为问题_一个传送请求每40 ms和地板问题_C可能会传播一个RTP数据包每20毫秒,即使它不是用于在应用程序层问题_B;(2)问题_B继续发送RTP数据包每20毫秒问题_一个因为它没有收到请求的地板上问题_一个然而;(3)问题_一个继续传输层请求消息和重置重新传输计时器, ,每40 ms。问题_一个的传输计数器也重置每次收到一个RTP数据包问题_B的上限,因此传输计数器是没有达到。

因此,(1)、(2)和(3),问题_一个将继续无限期请求地板,把访问时间非常大的价值。这种极端的例子更有可能发生比在散文wi - fi,因为(1)与wi - fi更可能发生,因为不同的介质访问控制协议。当两个问题_一个和问题_C试图访问通道几乎在同一时间,他们可能会立即启动传输传感通道是闲置,导致碰撞和继续尝试几乎同步传输,而隐藏节点情况继续生效的退下。在这一点上,只有一些外界因素如用户释放PTT按钮(这发生在我们的模拟20 s)后,调用结束,或退下引发由于另一个问题的信号可能会打破活锁。然而,对于散文用于无线电资源问题_一个和问题_C将随机的,即使他们有数据包几乎同时做好了准备。因此,的可能性(1)适用于散文比wi - fi的问题要小得多。

上面的观察表明,如果MCPTT协议使用wi - fi,那么它需要修改,以防止这种活锁。解决方案可能非常简单,比如添加一个限制请求可以持续多久,或重新传输计时器的值可以是变量/随机。因此,无线网络的平均访问时间显示在图11 (b)低估了其真正的访问时间,如果地板可以无限期转播的请求消息。另一方面,对于散文,我们可以看到,在最坏的情况下,当 还有45额外的调用,平均访问时间是67.32毫秒,不良结果的比率是6.3%,和最大的访问时间是1.12秒,这可能仍然是合理的。

6。结论

我们比较几个性能指标MCPTT /散文与MCPTT / wi - fi,因为散文和wi - fi是宽带无线接入技术的潜在应急人员可能利用在农村和偏远地区传统网络覆盖率不可用或期望。结果部分3显示,无线网络可以提供更快的访问时间比散文当用户希望当交通相对较轻的(即说话。,不活跃)。然而,一旦交通是重,散文比wi - fi频道太饱和之前,此时这两种技术提供了非常相似的性能。部分4显示与散文,可以实现更好的覆盖距离大于wi - fi,这反映在更高的MCV覆盖概率。在我们的模拟假设,MCV覆盖90%的概率可以实现与散文从305米到530米,而与wi - fi范围可以从20米到55米。范围在每个技术的变化是由于系统的配置。分析部分5试图结合方面的部分3和4提供一个更全面的研究。我们可以看到,对于一个给定的区域,散文和wi - fi遭受传输问题数量的增加,越来越密集,而散文更容易受到干扰和wi - fi缺乏覆盖范围。我们还观察到非常大的访问时间由于MCPTT协议的操作,可能需要修改来解决这个问题,尤其是当部署MCPTT wi - fi。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

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