无线局域网介质访问控制算法的研究

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近年来,随着无线技术和Internet的迅速发展,对可携带、可移动计算机的需求不断增长,而无线局域网(WirelessLocalAreaNetwork,WLAN)以其高灵活性、健壮性等优点被广泛应用。无线局域网的标准有IEEE802.11,HiperLAN,Bluetooth等,目前应用最为广泛的是IEEE802.11。 介质访问控制(MediumAccessControl,MAC)协议是无线局域网关键技术之一。MAC协议主要是解决有限的信道资源在多用户间进行分配的问题,通过有效的共享介质访问机制,提高资源的使用率和系统的性能。研究无线局域网的MAC机制,制定高效的MAC子层规则,优化信道分配机制是WLAN研究的重要课题。 本文首先对无线局域网和MAC协议国内外研究动态进行了简单介绍,然后主要讨论了IEEE802.11MAC层的分布式协调功(DistributedCoordinationFunction,DCF),描述了DCF协议的内容和工作原理。通过分析可知,DCF使用二进制指数增长机制,以冲突次数作为条件来设计竞争窗口(ContentionWindows,CW),其中标准的算法是二进制指数退避算法(BinaryExponentialBackoff,BEB)。由于没有评估信道状态的机制,竞争窗口无法根据网络负载情况自适应的做出调整。为此,本文引用DIAR路由协议中的网络分配矢量计数器(networkallocationvectorcount,NAVC)参数来估计周围站点的网络负载情况,对BEB算法进行改进,使退避机制的竞争窗口CW能根据WLAN网络中接入节点的业务量的动态变化做出合理的调整。最后对改进的算法用仿真工具进行仿真实验,结果证明:与BEB算法相比较,在信道利用率和延迟等性能都有明显的提高。
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