IEEE 802.11无线局域网中分布式协调功能的改进

结合无线局域网和TCP的特点提出了一种改进算法,当AP向无线节点发数据包时,无线节点用一个小的数据包(如:TCP层的ACK等)来代替CTS,这样可以避免无线节点单独发送小数据包,从而提高无线信道的利用率和无线网络的吞吐率。从试验结果可以看出,改进后的DCF协议不仅提高了信道的利用率和无线局域网的性能,而且更好的维护了无线节点间的公平性。

无线网络中分布式协调功能的改进

文中提出了一种简单而有效的方法动态的估计无线网络中的活动节点数 ,并根据估计出的活动节点数调整MAC层的初始竞争窗口大小 ,从而降低冲突概率 ,提高吞吐率性能。而且 ,该方法没有增加任何控制开销。仿真结果表明 ,改进后的IEEE 80 2 .1

基于IEEE802.11协议的EDCC算法研究

该文对IEEE 80 2 .11协议的DCF功能进行了研究 ,在分析原有的DCC算法的基础上 ,对其进行了改进 ,提出了一种增强型的DCC算法———EDCC算法 .原有的DCC算法虽然能够有效地减少高负荷网络中各节点接入共享信道的碰撞次数 ,但其没有有效地利用高负荷网络中连续两次发送时隙利用率的相关性对时隙利用率进行平滑处理 ,导致对时隙利用率的估值与现实中的结果存在偏差 .改进后的EDCC算法采用一维自回归滑动平均模型ARMA(α)平滑处理的方法 ,改进了原有DCC算法对时隙利用率估计方差较大的缺点 ,提高了DCC算法的性能 .

IEEE 802.11 DCF协议的非同步退避建模与分析

在IEEE 802.11分布式协调功能(DCF)协议的单跳无线局域网环境中,数据包冲突会在网络节点间产生非同步退避现象.以固定长度的物理层时隙为状态转换的单位时间,考虑节点冻结期经历的状态,提出一个新的三维马尔可夫链模型以分析非同步退避现象对协议吞吐量的影响.由该分析模型得出的结果在IEEE 802.11 DCF协议的两种数据包传输机制下都表现出与仿真结果较好的一致性,并且随着网络节点数增加,与已有参考模型相比也具有较高的准确性.

基于IEEE802.11MAC协议的性能分析与仿真

IEEE802.11MAC协议是无线局域网标准的关键部分,它在很大程度上决定网络的性能。本文在分析IEEE802.11MAC协议基础上,采用网络仿真软件NS-2对无线局域网的吞吐率、包丢失率和端到端时延等性能进行了仿真,结果表明网络性能指标与网络中的站点有很大的关系。

802.11增强型MAC协议的结构与性能分析

无线局域网(WirelessLAN,以下简称WLAN)是近年来发展迅速的无线数据通讯网,它提供了使用无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信。其中1997年6月制定的全球第一个无线局域网标准IEEE802.11已经成为市场主流,但802.11的MAC协议的最初目的在于计算机之间的数据通信,对QoS的支持不够,有鉴于此,IEEE的groupE工作组制定了IEEE802.11eMAC标准(草案)用于加强对QoS的支持力度。本文阐述了IEEE802.11e增强型MAC协议的基本组成结构,并对IEEE802.11e增强型MAC协议与原802.11MAC协议在标准结构、QoS性能上做了详尽的叙述和分析。

一种自适应的802.11 DCF竞争窗调节策略

针对最优IEEE802.11分布式协调功能改进协议的竞争节点个数估计算法存在计算复杂、精度较低的问题,提出一种自适应竞争窗调节策略SACWA。证明在碰撞概率保持不变的情况下网络饱和吞吐量与竞争节点个数的近似无关性,以此作为该协议设计的理论基础。仿真结果证明,该协议在节点数稳定和迅速变化的情况下都能达到近乎最优的饱和吞吐量。

通过自适应调整最小竞争窗口最大化IEEE 802.11 DCF的饱和吞吐量

最大化802.11DCF的饱和吞吐量对充分利用无线局域网宝贵的带宽资源具有重要意义。该文在分析802.11DCF的饱和吞吐量与最小竞争窗口、最大回退等级、网络中竞争信道的节点数的关系的基础上,推导了根据网络中竞争信道的节点数,计算最小竞争窗口的最佳值的简单公式。给出了估计竞争信道的节点数并据此动态调整最小竞争窗口的最佳值的自适应算法。同时,该文对估计竞争节点数的算法的准确性和计算最小竞争窗口最佳值的公式的准确性进行了仿真分析,并比较了改进后的802.11DCF的饱和吞吐量与原802.11DCF的饱和吞吐量的大小。仿真结果证明了上述公式、算法是准确和有效的。

IEEE 802.11 DCF中带优先级的退避算法

该文针对IEEE802.11DCF提出一个带优先级的退避算法。算法的基本思想是网络中的节点在侦听信道的同时,搜集其他节点发送数据的统计信息,并在本地维护一个关于节点已发送数据量的统计表。当节点有数据需要发送时,将根据表巾的统计数据以及本节点的优先级来计算竞争窗口。计算机仿真证明,该算法能很好地完成网络的信道容量在不同优先级的节点之间按一定的比例分配,同时还可提高整个网络的吞吐率。

IEEE802.11DCF中基于能耗最小的RTS门限自适应调整算法

该文通过数学模型分析IEEE 802.11网络中，终端采用分布式协调功能(DCF)方式发送一个数据包消耗的平均能量。研究发现，存在一个使终端发送的平均能耗最小的最佳RTS门限，它与终端的平均重传次数直接相关。在此基础上，该文提出了一个RTS门限调整算法。计算机仿真结果证明该算法能使终端根据网络环境自适应地调整RTS门限到最佳值，从而减少发送过程中的能量消耗。

802.11DCF中优化吞吐率的RTS门限调整算法

针对IEEE802.11DCF网络,提出了优化吞吐率的RTS门限分布式调整算法。通过分析一次成功发送和一次碰撞持续的平均时间,找到网络饱和吞吐率与RTS门限的关系。分析显示,存在一个最佳RTS门限,使得网络的饱和吞吐率最大。从一次发送过程平均时间最小化出发给出了求解最佳RTS门限的数值计算方法,然后,设计出一个分布式算法,以使终端能自动调整其RTS门限到最佳值,从而优化网络的饱和吞吐率。计算机仿真证明了该分布式算法的有效性。

支持智能自适应阵列天线的无线局域网媒体接入控制协议

在充分考虑IEEE802 11无线局域网特点的基础上,提出支持智能自适应阵列天线的媒体接入控制协议:SADCF.智能天线包括全向和定向两种工作模式.在发送数据帧前尽可能短的时间内,SADCF利用全向RTS/CTS握手机制预约信道,引导发送或接收站点发送训练序列.智能天线接收训练序列后计算出与该站点对应的权矢量,形成定向波束,定向收发数据帧.相邻站点用全向网络分配矢量记录发送站点以全向模式占用信道的时间,在发送站点定向通信的时候复用信道.SADCF与IEEE802 11协议完全兼容.仿真结果表明,SADCF协议能够有效支持智能天线的应用,实现信道的空分复用,显著提高网络吞吐量;理论分析结果与仿真结果基本吻合.

IEEE 802.11 DCF延迟性能分析

通过二维马尔可夫链模型分析了IEEE802.11DCF在饱和状态下的延迟特性,提出了二进制回退算法中平均回退窗的计算方法,并在此基础上给出了分布式协调功能(DCF)中接入延迟的理论分析方法,通过仿真验证了计算方法的有效性,为研究在无线局域网传输实时业务提供了理论依据.该计算方法还适合于IEEE802.11eEDCF在饱和状态下的延迟分析.

IEEE802.11 DCF发送过程的能耗分析

该文通过数学模型分析网络处于饱和状态时,终端采用DCF的基本方式和RTS/CTS方式发送一个固定长度的数据包所需要消耗的能量.进而,得到数据包载荷长度在给定的区间上服从一定的分布条件下,RTS门限和终端发送一个数据包所需消耗能量的平均值之间的关系。研究发现,存在一个使终端发送的平均能耗最小的最佳RTS门限,给出了最佳RTS门限的求解方法.计算机仿真结果很好地验证了理论分析的正确性。

一种实时性无线介质访问协议

在IEEE802.11无线介质访问协议的分布式协调功能基础上,针对Adhoc网络,提出了一种改进的实时无线介质访问协议.该协议先将信息分成三类:非周期实时信息、周期实时信息和非实时信息;运用要求发送/发送清除协议传送实时信息,采用不同的帧间隔区别不同的信息,使实时信息有更高的优先级,得到尽可能小的延迟.结果表明,改进实时无线介质访问协议使实时和非实时信息的延迟都减小,非周期实时信息的延迟下降了0.0001s.

IEEE 802.11DCF的不公平性及改进方法综述

首先介绍了几种关于公平性的定义,讨论了IEEE802.11标准中定义的分布式协调功能DCF产生不公平性现象的原因以及由此带来的不利后果;对当前已提出的各种主要的IEEE802.11公平性改进方法作了系统地介绍和评述,并对它们的特点进行了比较;最后,对公平性研究的发展趋势作了展望。

IEEE802.11 DCF退避机制的一种改进方法

针对DCF机制在工作站增多的情况下出现的服务质量下降的问题,通过对各站点发送数据帧时的竞争窗口值以及发生碰撞时采取的退避方式进行改进,优化了DCF方式下无线局域网的服务性能。OP-NET仿真结果表明,系统的吞吐量性能得到提高、延迟减小。

基于NS2的IEEE802.11MAC仿真模块分析

在对IEE802.11MAC的分布式协调功能DCF和NS2仿真软件进行简单介绍的基础上,深入分析了NS2中IEEE802.11MAC仿真模块的系统结构和协议仿真流程实现细节,并进行了简单的仿真实验与性能分析。为NS2下进行无线网络仿真与协议代码的扩展提供了参考。

基于IEEE802.11 DCF的优化竞争窗口算法

针对现有IEEE802.11分布式协调功能DCF(Distribute Coordination Function)方式下吞吐量较小、时延较大的缺点,提出了一种优化竞争窗口的算法。该算法通过增加最小竞争窗口和最大竞争窗口,改进其退避算法,并综合考虑到了公平性的问题。经OPNET仿真验证表明,该算法提高了系统的吞吐量,减小了接入时延。

支持优先级服务的IEEE802.11无线局域网性能分析

在无线局域网(WLAN)中实现优先级服务需要媒体接入控制(MAC)层的支持。IEEE802.11标准的MAC层基于分布式协调功能(DCF),不支持优先级服务。通过改变MAC协议参数,可对服务进行区分,但目前的研究尚未揭示MAC层协议参数与各优先级服务质量的数量关系,故而无法得到可商用的支持优先级服务的解决方案。本文提出一种分析模型,对无线站点的回退过程进行建模,从理论上解决了IEEE802.11 MAC层协议参数与服务质量的定量关系问题。基于OPNET的仿真实验验证了分析模型的正确性。