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首页> 外文期刊>IEEE Transactions on Communications >On Frame Asynchronous Coded Slotted ALOHA: Asymptotic, Finite Length, and Delay Analysis
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On Frame Asynchronous Coded Slotted ALOHA: Asymptotic, Finite Length, and Delay Analysis

机译：帧上异步编码开槽ALOHA：渐近，有限长度和延迟分析

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We consider a frame asynchronous coded slotted ALOHA (FA-CSA) system for uncoordinated multiple access, where users join the system on a slot-by-slot basis according to a Poisson random process, and in contrast to standard frame synchronous CSA (FS-CSA), users are not frame-synchronized. We analyze the performance of FA-CSA in terms of packet loss rate and delay. In particular, we derive the (approximate) density evolution that characterizes the asymptotic performance of FA-CSA when the frame length goes to infinity. We show that, if the receiver can monitor the system before anyone starts transmitting, a boundary effect similar to that of spatially coupled codes occurs, which greatly improves the iterative decoding threshold. Furthermore, we derive tight approximations of the error floor (EF) for the finite frame length regime, based on the probability of occurrence of the most frequent stopping sets. We show that, in general, FA-CSA provides better performance in both the EF and waterfall regions as compared to FS-CSA. Moreover, FA-CSA exhibits better delay properties than FS-CSA.
机译：我们考虑了用于非协调多址访问的帧异步编码时隙ALOHA（FA-CSA）系统，其中用户根据Poisson随机过程逐个时隙地加入系统，与标准帧同步CSA（FS- CSA），则用户不进行帧同步。我们从丢包率和延迟方面分析FA-CSA的性能。特别是，当帧长达到无穷大时，我们得出了（近似）密度演化，该演化表征了FA-CSA的渐近性能。我们表明，如果接收者可以在任何人开始发送之前监视系统，就会发生类似于空间耦合码的边界效应，这将大大提高迭代解码阈值。此外，基于最频繁的停止集的出现概率，我们得出了有限帧长格式的错误基底（EF）的严格近似值。我们证明，与FS-CSA相比，FA-CSA通常在EF和瀑布区域均提供更好的性能。而且，FA-CSA的延迟特性比FS-CSA更好。

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