Published January 1, 2021
| Version v1
Publication
FD-OMAC: A Novel Full-Duplex Optical Media Access Control for IEEE 802.15.7
- 1. Indian Institute of Technology Delhi
Description
Optical wireless communication (OWC), the IEEE 802.15.7 standard (revised 2018) is developed in normative reference to low-rate wireless personal area networks IEEE 802.15.4 standard. One significant difference between the two standards is the highly directional transmitters in the OWC networks. This difference opens up the possibility of adding full-duplex communication to wireless networks. Our work proposes adding full-duplex functionality in the contention-free period (CFP) of the OWC media access control (MAC) layer. We justify the significance of our proposal by implementing IEEE 802.15.7 resource allocation scheme for both our proposed full-duplex optical MAC (FD-OMAC) and the IEEE standard MAC. Our simulation results demonstrate that the proposed work improves the spectral efficiency in the CFP without compromising delays. We also discuss the minor changes required in the IEEE standard MAC for implementing FD-OMAC. We further extend the FD-OMAC to a multiple access point network and evaluate its performance in comparison with IEEE 802.15.7 MAC.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الاتصالات اللاسلكية الضوئية (OWC)، تم تطوير معيار IEEE 802.15.7 (المنقح 2018) في إشارة معيارية إلى شبكات المناطق الشخصية اللاسلكية منخفضة المعدل معيار IEEE 802.15.4. أحد الاختلافات المهمة بين المعيارين هو أجهزة الإرسال عالية الاتجاه في شبكات OWC. يفتح هذا الاختلاف إمكانية إضافة اتصال مزدوج الاتجاه بالكامل إلى الشبكات اللاسلكية. يقترح عملنا إضافة وظيفة مزدوجة الاتجاه بالكامل في الفترة الخالية من التنافس (CFP) لطبقة التحكم في الوصول إلى وسائط OWC (MAC). نحن نبرر أهمية اقتراحنا من خلال تنفيذ مخطط تخصيص الموارد IEEE 802.15.7 لكل من نظام MAC البصري ثنائي الاتجاه المقترح (FD - OMAC) ونظام MAC القياسي IEEE. تُظهر نتائج المحاكاة الخاصة بنا أن العمل المقترح يحسن الكفاءة الطيفية في خطة الموازنة الحرجية دون المساس بالتأخيرات. نناقش أيضًا التغييرات الطفيفة المطلوبة في معيار IEEE MAC لتنفيذ FD - OMAC. كما نقوم بتوسيع FD - OMAC إلى شبكة نقاط وصول متعددة وتقييم أدائها مقارنة بـ IEEE 802.15.7 MAC.Translated Description (French)
Communication optique sans fil (OWC), la norme IEEE 802.15.7 (révisée en 2018) est développée en référence normative à la norme IEEE 802.15.4 des réseaux personnels sans fil à faible débit. Une différence significative entre les deux normes réside dans les émetteurs hautement directionnels des réseaux OWC. Cette différence ouvre la possibilité d'ajouter une communication en duplex intégral aux réseaux sans fil. Notre travail propose d'ajouter une fonctionnalité full-duplex dans la période sans contention (CFP) de la couche de contrôle d'accès au support (MAC) OWC. Nous justifions l'importance de notre proposition en mettant en œuvre le schéma d'allocation de ressources IEEE 802.15.7 pour notre MAC optique en duplex intégral (FD-OMAC) proposé et le MAC standard IEEE. Nos résultats de simulation démontrent que les travaux proposés améliorent l'efficacité spectrale dans la PCP sans compromettre les délais. Nous discutons également des modifications mineures requises dans le MAC standard de l'IEEE pour la mise en œuvre de FD-OMAC. Nous étendons en outre le FD-OMAC à un réseau à points d'accès multiples et évaluons ses performances par rapport à IEEE 802.15.7 MAC.Translated Description (Spanish)
Comunicación inalámbrica óptica (OWC), el estándar IEEE 802.15.7 (revisado en 2018) se desarrolla en referencia normativa a las redes de área personal inalámbricas de baja velocidad estándar IEEE 802.15.4. Una diferencia significativa entre los dos estándares son los transmisores altamente direccionales en las redes OWC. Esta diferencia abre la posibilidad de añadir comunicación full-duplex a las redes inalámbricas. Nuestro trabajo propone añadir funcionalidad full-duplex en el periodo libre de contención (CFP) de la capa de control de acceso a medios (MAC) de OWC. Justificamos la importancia de nuestra propuesta implementando el esquema de asignación de recursos IEEE 802.15.7 tanto para nuestro MAC óptico full-duplex propuesto (FD-OMAC) como para el MAC estándar IEEE. Nuestros resultados de simulación demuestran que el trabajo propuesto mejora la eficiencia espectral en la PPC sin comprometer los retrasos. También discutimos los cambios menores requeridos en el estándar IEEE MAC para implementar FD-OMAC. Ampliamos aún más el FD-OMAC a una red de puntos de acceso múltiple y evaluamos su rendimiento en comparación con IEEE 802.15.7 MAC.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- FD - OMAC: تحكم جديد في الوصول إلى الوسائط البصرية المزدوجة لـ IEEE 802.15.7
- Translated title (French)
- FD-OMAC : Un nouveau contrôle d'accès aux supports optiques Full-Duplex pour IEEE 802.15.7
- Translated title (Spanish)
- FD-OMAC: un novedoso control de acceso a medios ópticos Full-Duplex para IEEE 802.15.7
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3210505670
- DOI
- 10.1109/access.2021.3124975
References
- https://openalex.org/W1600861703
- https://openalex.org/W1983848515
- https://openalex.org/W1990344832
- https://openalex.org/W2069505311
- https://openalex.org/W2074152263
- https://openalex.org/W2092400965
- https://openalex.org/W2097710642
- https://openalex.org/W2123068486
- https://openalex.org/W2149126001
- https://openalex.org/W2167026139
- https://openalex.org/W2261973987
- https://openalex.org/W2295039895
- https://openalex.org/W2587831960
- https://openalex.org/W2724702897
- https://openalex.org/W2755819297
- https://openalex.org/W2766177307
- https://openalex.org/W2780345215
- https://openalex.org/W2783151434
- https://openalex.org/W2786013494
- https://openalex.org/W2808263496
- https://openalex.org/W2886334861
- https://openalex.org/W2913285031
- https://openalex.org/W2914214138
- https://openalex.org/W2921078386
- https://openalex.org/W2944968054
- https://openalex.org/W2963698335
- https://openalex.org/W2969789331
- https://openalex.org/W2997516762
- https://openalex.org/W3008894094
- https://openalex.org/W3041772952
- https://openalex.org/W3083081063
- https://openalex.org/W3120046969
- https://openalex.org/W3147752530
- https://openalex.org/W3151832023
- https://openalex.org/W4206904596
- https://openalex.org/W4230482369
- https://openalex.org/W4231690074