Design and Performance Analysis of a Novel MAC Protocol for Full Duplex Wireless Network

Hongzhi Mo

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2015203

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Design and Performance Analysis of a Novel MAC Protocol for Full Duplex Wireless Network

research and development | 更新时间：2024-06-05

- Design and Performance Analysis of a Novel MAC Protocol for Full Duplex Wireless Network
- Telecommunications Science Vol. 31, Issue 8, Pages: 107-112(2015)
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.11959/j.issn.1000-0801.2015203
  CLC：
- Published Online：2015-08，
  
  Published：20 August 2015
- 稿件说明：
移动端阅览
Hongzhi Mo. Design and Performance Analysis of a Novel MAC Protocol for Full Duplex Wireless Network[J]. Telecommunications science, 2015, 31(8): 107-112.
DOI：

Hongzhi Mo. Design and Performance Analysis of a Novel MAC Protocol for Full Duplex Wireless Network[J]. Telecommunications science, 2015, 31(8): 107-112. DOI： 10.11959/j.issn.1000-0801.2015203.

摘要

半双工无线电台使用两个独立频段实现信息同时发送和接收，而全双工无线电台则使用一个频段实现信息同时收发。为了进一步提升全双工网络性能，提出一种应用于全双工网络的简单高效的MAC协议——全双工MAC（full duplex MAC，FD-MAC）协议，该协议能够兼容IEEE 802.11 MAC协议。在综合考虑物理层和MAC层的基础上，分析了使用FD-MAC协议的全双工无线网络的性能。数值和仿真结果证明，和已有的全双工网络MAC协议相比，FD-MAC协议具有更优的网络吞吐性能和更低的能量消耗。

Abstract

Two independent frequency bands are used for half duplex radios to realize simultaneous transmission and reception.Recently，full duplex radios are allowed to transmit and receive data packets simultaneously in one frequency band.To improve the performance of full duplex radio networks，a novel MAC protocol called FD-MAC for full duplex radio networks，which was a simple and efficient protocol compatible with standard IEEE 802.11 MAC protocol，was proposed.By taking both the physical layer and MAC layer into account，the performance of full duplex network with FD-MAC was analyzed.The analytical and simulation results demonstrate that，compared with the existing MAC protocols for full duplex radio，FD-MAC protocol owns a higher network throughput performance and a lower power consumption.

关键词

Keywords

references

张丹丹，王兴，张中山 . 全双工通信关键技术研究 . 中国科学：信息科学， 2014 ， 44 （ 8 ）： 951 ～ 964

Zhang D D ， Wang X ， Zhang Z S . Key techniques research on full-duplex wireless communications . SCIENTIA SINICA Informationis ， 2014 ， 44 （ 8 ）： 951 ～ 964

方飞 . 基于超高速WLAN的MAC协议设计 . 内江师范学院学报， 2011 ， 26 （ 12 ）： 28 ～ 32

Fang F . Design of MAC protocol for ultra high rate WLAN . Journal of Neijiang Normal University ， 2011 ， 26 （ 12 ）： 28 ～ 32

Jain M ， Choi J I ， Kim T M ， et al . Practical，real-time，full duplex wireless communications . Proceedings of the 17th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking ， Las Vegas，Nevada，USA ， 2011 ： 301 ～ 312

Radunovi B ， Gunawardena D ， Protiere A . Efficiency and Fairness in Distributed Wireless Networks Through Self-Interference Cancellation and Scheduling . Technical Report MSR-TR-2009-27，Microsoft Research ， 2009

万成杰，张春，林进佳等 . 一种基于IEEE 802.15.4 的单信道全双工MAC协议 . 微电子学与计算机， 2014 ， 31 （ 1 ）： 83 ～ 87

Wan C J ， Zhang C ， Lin J J ， et al . Single channel full duplex IEEE 802.15.4 MAC protocol . Microelectronics ＆ Computer ， 2014 ， 31 （ 1 ）： 83 ～ 87

王俊，赵宏志，卿朝进等 . 同时同频全双工场景中的射频域自适应干扰消除 . 电子与信息学报， 2014 ， 36 （ 6 ）： 1426 ～ 1440

Wang J ， Zhao H Z ， Qing C J ， et al . Adaptive self-interference cancellation at RF domain in co-frequency co-time full duplex systems . Journal of Electronics ＆ Information Technology ， 2014 ， 36 （ 6 ）： 1426 ～ 1440

吕磊，张忠培 . 多输入多输出广播信道下基于有限反馈的最大输出SINR线性天线合并算法 . 电子与信息学报， 2014 ， 6 （ 6 ）： 1460 ～ 1464

Lv L ， Zhang Z P . Limited feedback-based maximum SINR linear antenna combiner for MIMO broadcast channels . Journal of Electronics ＆ Information Technology ， 2014 ， 6 （ 6 ）： 1460 ～ 1464

Shaqfeh M ， Alnuweiri H . Harlf-duplex decode-partial-forward . Proceedings of the 10th International Symposium on Modeling and Optimization in Mobile，Ad Hoc and Wireless Networks ， Paderborn，Germany ， 2012 ： 208 ～ 215

Duarte M ， Dick C ， Sabharwal A . Experiment-driven characterization of full-duplex wireless systems . IEEE Transactions on Wireless Communications ， 2012 ， 11 （ 12 ）： 4296 ～ 4307

陈伟，俞雷，张迎周 . IEEE 802.11 协议中RTS/CTS 机制的安全漏洞分析 . 计算机应用， 2008 ， 32 （ 12 ）： 12 ～ 20

Chen W ， Yu L ， Zhang Y Z . A vulnerabilities analysis of RTS/CTS mechanism in IEEE 802.11 protocols . JComputer Applications ， 2008 ， 32 （ 12 ）： 12 ～ 20

Rappaport T S ， Mayzus R . Millimeter wave mobile communication for 5G cellular：it will work . IEEE Access ， 2013 （ 1 ）： 335 ～ 349

Elsayed A ， Eltawil A M ， Sabharwal A . Rate gain region and design tradeoffs for full-duplex wireless communications . IEEE Transactions on Wireless Communications ， 2013 ， 12 （ 7 ）： 3556 ～ 3565

Widrow B ， McColl J M ， Larimore M . Stationary and nonstationary learning characteristics of the LMS adaptive filter . Proceedings of the IEEE ， 1976 ， 64 （ 8 ）： 1151 ～ 1162

Bianchi G . Performance analysis of the IEEE 802.11 distributed coordination function . IEEE Journal on Selected Areas in Communications ， 2000 ， 18 （ 3 ）： 535 ～ 547

Hyukmin S ， Seonghyun K ， Sanghoon L . A multi-user MIMO downlink receiver and quantizer design based on SINR optimization . IEEE Transactions on Communications ， 2012 ， 60 （ 2 ）： 559 ～ 568

Views

523

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Analysis of reconfigurable intelligent surface assisted networking

Variable granularity service function chain mapping algorithm based on microservice architecture

Channel modeling and performance test method for 5G

Resource allocation algorithm for the downlink of multi-carrier and multi-user NOMA systems

Wireless edge intelligence empowers smart society

Related Author

WANG Yafeng

MO Xiaohao

JIANG Zhenwei

YAO Saibin

CAO Yanxia

LI Bei

LIU Qiuyan

Chen HONG

Related Institution

Research Institute of China United Network Communications Co., .

Shanghai Branch of China United Network Communications Co., Ltd.

Beijing University of Posts and Telecommunications

Research Center of New Telecommunication Technology Applications, Chongqing University of Posts and Telecommunications

Chongqing Information Technology Designing Co., Ltd.

⁰