IEEE802.11DCF协作MAC退避算法研究

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IEEE802.11标准作为主流的无线局域网接入技术,其MAC层的退避机制一直是当前研究的一个热点。本文研究了无线局域网中的协作MAC协议,重点对协作MAC协议的退避机制进行了分析比较。本文主要分析了IEEE802.11无线局域网DCF机制下退避算法。通过分析发现传统的二进制指数退避算法存在以下问题:首先,该算法会导致系统吞吐量呈现不稳定,同时可能导致“捕获”效应的发生,在节点竞争资源方面存在不公平现象;其次,该机制最初只是针对单一速率信道接入机制设计的,没有考虑到多速率的情况,存在接入时间的不公平现象。本文针对这两方面本文做了分析,对传统二进制指数退避算法做了调整并进行了仿真比较,通过仿真发现调整后的算法提高了系统的性能,改善了不公平现象。在协作MAC协议机制上,针对二进制指数退避算法存在的两种问题,对该问题做了分析:针对“捕获”效应及系统吞吐量不稳定的情况,我们采用固定窗口来竞争资源,同时在发生冲突时,采用随机队列方式对冲突站点进行数据传输;针对多速率传输情况下的时间接入不公平现象,不同速率的站点采用不同的退避算法。此外,我们本文还对算法采用二维马尔科夫链进行建模,得出系统吞吐量。分析和仿真都表明调整后的二进制只算退避算法改善了节点竞争资源的不公平问题和多速率传输情况下的时间接入不公平现象,并提高了系统的吞吐量。
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