用於陸地行動無線電的ICMA/CD通信協定的性能分析

Abstract

就一般所知，在區域網路(Local Area Network)的多重接取(multiple access) 環境 下，CSMA/CD 是種效率高，運作又很簡單的多重接取通信協定。CSMA/CD 協定可以使 用的基本前提是系統中每個用戶(user)都能正確地偵測(sense) 出通道(channel) 的 使用狀況。然而，在陸地行動無線電(land mobile radio) 的環境中，由於受到無線 電通道的特性限制，有些行動台(mobile station)彼此之間距離過遠或受到障礙物的 阻隔，而使得行動台經常無法直接正確地偵測到通道上其他行動台的傳送，故無法直 接使用CSMA/CD 協定。因此近年來有人提出一種由中央控制的ICMA/CD (Idle-signal Casting Multiple Access/Collision Detection)協定來取代分散控制的CSMA/CD 。 在ICMA/CD 協定中，由基地台(base station)偵測多重接取通道的狀態，並將關於多 重接取通道狀態的信號（閑置，忙碌，與停止）廣播給每個行動台；行動台依照接收 到的信號來控制通道上資料的傳送。到目前為止，參考文獻中都是基於行動台總數無 限的假設分析ICMA/CD 協定的性能。而本論文在行動台總數有限的假設下分析 ICMA/ CD協定的性能，比較符合實際情況。分析所使用的技巧是典型的埋藏式馬可夫鏈(I－ mbedded Markov chain) 。這個技巧不但用來分析非堅持性(non-persistent)的ICMA /CD 協定，也用來分析1-堅持性的ICMA/CD 協定。由分析與模擬結果相當接近看來， 這個分析的方法非常恰當。由分析結果可以知道，在通道通量(channel throughput) 和封包平均系統延遲(mean packet system delay)兩英性能上，都是1-堅持性 ICMA/ CD協定能達到較好的性能。