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。

基于IEEE 802.11高速无线局域网的速率自适应MAC协议研究

目前的IEEE 802.11标准在物理层提供了对多种发送速率的支持,然而在MAC层却没有规定速率自适应的方法。该文研究了高速IEEE 802.11无线局域网中的速率自适应方案。首先,提出了EACK协议,EACK使用基本速率发送MAC头,并在ACK帧中携带信道信息,因而能够较快速地响应信道的变化,同时具有少的开销;其次,在EACK基础上,提出了一种恒定发送时间(CEACK)的策略,CEACK能够克服传统IEEE 802.11DCFMAC协议的理论吞吐量上限,并且具有更好的时间公平性能,能够应用于高速的无线局域网。

一种基于IEEE 802.11的多速率自适应MAC协议

提出了一种新颖的基于连续ACK帧统计信息的IEEE 802.11多速率自适应MAC协议EARF(EnhancedARF),其主要思想是:每一个速率有各自的成功阈值——速率升高的门限值,并且该值根据信道状况(用延时因子量化)动态地变化。协议不需对现有的IEEE 802.11标准做任何修改,因此易于通过编写驱动程序实现。仿真表明在大多数信道条件下,该协议性能较现有的基于ACK帧统计的速率自适应协议如ARF,ARF3-10都有较大的提高。

无线自组织网络中的IEEE802.11 MAC协议的研究

IEEE802.11 DCF作为无线局域网的MAC层规范被广泛应用于无线自组织网络的仿真和测试中。通过研究发现即使在拓扑不变的条件下,使用表驱动路由协议DSDV,TCP流仍然存在不稳定和不公平现象,本文分析了问题产生的原因,提出了基于网络负载的解决问题方法。

基于丢包区分的IEEE 802.11 MAC改进协议

IEEE 802.11标准对于丢包的处理流程导致在出现丢包时性能下降。本文提出一种基于丢包区分的改进协议LD-MAC。该协议在对丢包原因进行区分的基础上,在冲突丢包时只进行指数退避,在弱信号丢包时只进行速率自适应调整,从而获得性能改进。实际实验结果验证了LD-MAC协议的性能提升。

IEEE802.11 MAC协议中基于DCF的优先级接入控制技术评述(英文)

作为无线局域网MAC层和PHY层最重要的标准,IEEE802.11已得到大多数电信设备制造商的支持,并广泛应用于移动计算与通信.基于IEEE802.11支持区分业务的多优先级接入控制机制是近年来受到广泛重视的研究领域.首先介绍了IEEE802.11协议组及其MAC实现,特别关注了DCF原理和退避机制.第二,我们对现有的几类基于竞争的优先级接入控制机制进行了介绍和评述.最后,我们给出了结论,并对未来可能的研究方向进行了讨论.

IEEE802.11 MAC层协议栈的均衡多线程实现方法

IEEE802.11标准中的媒体接入控制层(MAC)协议栈由包含22个子模块的有限状态机组成.在嵌入式系统的基础上实现802.11MAC层协议栈时,可以有多线程和单线程的设计方法,但它们都难以达到效率均衡的效果.这里提出的均衡多线程的设计方法,兼顾了系统效率和可实现性的要求,获得了良好的效果.仿真实验结果验证了此方法的高效性.

基于ARM的IEEE 802.11b MAC层协议IP核设计

介绍了IEEE802.11bMAC层协议的IP核设计,提出了基于32位微处理器ARM7TDMI的系统设计方案,阐述了系统硬件平台的设计、结构及主要模块单元的功能;给出了利用形式描述语言SDL进行MAC层协议设计开发的完整设计流程;阐述了软件的层次结构,并针对设计中遇到的代码生成器的选择、设计优化、与实时操作系统(RTOS)的集成和环境函数编写等问题进行了深入讨论。

基于战术通信网的IEEE 802.11协议MAC功能研究

本文主要研究MAC,即媒介访问控制在战术通信网使用上的相关功能。IEEE 802.11MAC的主要功能是保证数据在媒介上传输的有效性和可靠性,同时对于战术通信网更有意义的无线局域网服务。本文重点对其在战术通信网上的应用做一探讨。

IEEE802.11 MAC协议DCF接收模块的软件实现

IEEE802.11 MAC的基本访问方法是分布式协调功能DCF,各站点STA之间处于竞争状态,允许兼容的物理层之间通过使用CSMA/CA和无线媒介忙条件下的随机退避定时来自动进行媒介共享。研究了IEEE802.11 MAC协议,在Windows环境下,基于移植到VC++6.0下的μC/OS-II嵌入式操作系统,用标准C语言对MAC站点状态机的接收模块(Reception模块及rotocol-Control-STA模块中的Rx-Coordination子模块)进行了设计,并通过了调试与验证,实现了维护当前站点状态并对物理层接收到的数据进行过滤和分段重组。文中的研究为生产具有自主知识产权的802.11g芯片做了铺垫工作。

基于IEEE802.11站点的MAC层协议改进机制研究

以802.11MAC为研究对象,分析了基于802.11MAC的DCF协议基本原理,基于DCF协议的CSMA/CA算法的性能描述。提出CSMA/CA算法是采用二进制指数退避机制,利用最小退避窗口来进行传输、退避、重传来达到减小发生碰撞次数和减少传输时间,从而实现数据信息传输误差的最小化。

IEEE802.11MAC层协议技术

以802.11MAC为研究对象,分析基于802.11MAC的DCF协议基本原理,基于DCF协议的CSMA/CA算法的性能描述,提出CSMA/CA算法是采用二进制指数退避机制,利用最小退避窗口来进行传输、退避、重传来达到减小发生碰撞次数和减少传输时间,从而实现数据信息传输误差的最小化。

基于IEEE 802.11协议的MAC层协同组播策略

提出一种基于IEEE 802.11协议的MAC(media access control)层协同组播调度策略,利用正确接收数据的组内用户充当临时中继,根据地理位置信息选择优秀的转发节点来协同传输组播数据.分析了所提出的组播策略的中断概率和吞吐量性能,并给出了使用NS2(Network Simulator 2)工具的仿真方法.仿真结果表明,相比于原有的MAC层协议,该策略提升了组播的吞吐量,降低了组播用户的丢包率.

IEEE802.11s的MAC协议相关研究

首先简要介绍IEEE802.11s协议出现的背景、802.11s协议Mesh媒体接入协调功能组件需要解决的问题;针对802.11s的MAC协议中分布式QoS业务管理、Mesh节点上本地业务和转发业务的处理、信道化问题,以及隐藏终端和暴露终端问题分别进行讨论。期望文章对读者了解802.11s任务组的职能、特别是802.11s的MAC协议的几个关键问题有所帮助。

IEEE802.11与高级红外无线AIr MAC协议的性能比较

红外线作为室内通信无线传输媒质,具有低成本、低功耗等特点。本文描述了IEEE 802.11红外局域网媒质访问控制协议(MAC)和红外数据协会(IrDA)提出的高级红外媒质访问控制层协议(AIr MAC);研究了两种协议性能估计模型并利用OPNET 仿真工具对IEEE 802.11 MAC与高级红外AIr MAC接入性能进行了仿真验证。通过对两种MAC协议接入方式、吞吐量性能估计模型以及吞吐量性能仿真结果进行比较分析,总结了IEEE 802.11红外局域网媒质接入协议和高级红外媒质接入协议之间的不同之处。

基于IEEE802.11无线Mesh网络的MAC层协议研究

通过分析802.11 MAC协议在支持无线Mesh网络连接时,TCP层会产生不稳定、不公平、不共存问题,验证了IEEE802.11 MAC协议不能很好的支持无线多跳网络。

基于802.11的多信道MAC协议性能分析

为了改善无线网络中信道带宽的利用率,提高网络的吞吐量性能,已有研究提出了采用多信道MAC协议的方法,将单个信道分割成控制子信道和数据子信道进行联合使用.针对基于802.11DCF的该类型MAC协议,采用离散Markov链对DCF的退避机制进行建模分析,研究了多信道下两种MAC机制的饱和吞吐量性能与信道带宽分配比例的关系,分析了网络节点数、数据分组大小和DCF竞争窗口等对优化多信道带宽分配的影响,并将多信道MAC机制下的网络性能与单信道MAC机制进行了对比.分析和仿真结果表明,采用优化的信道带宽分配,多信道的MAC机制可以一定程度上提高网络的吞吐量性能.但是,当允许控制帧以最大信道速率传输时,多信道MAC机制吞吐量性能并不比单信道MAC机制好.

一种802.11功率控制MAC协议及仿真研究

提出了一种基于IEEE 802.11的功率控制MAC(medium access control)协议,在控制包中包含发送功率和容许接收功率,通过两个通信节点之间的控制信息的交换来决定数据包的发送功率和限制其他邻节点的发送功率,有效降低隐藏终端和暴露终端之间的干扰,并且在数据接收的同时允许邻节点同时发送信息.通过仿真与802.11MAC协议进行比较,结果表明,在移动自组网中,该功率控制协议能够提高系统的吞吐量性能,而大大减少移动节点的功率消耗,提高节点的能量利用效率,并降低超过93%的系统能耗.

一种基于浮动优先级的IEEE 802.11e MAC层机制

在研究了IEEE802.11eEDCF(EnhancedDistributedCoordinationFunction)机制的基础上,提出了一种基于浮动优先级IEEE802.11e的MAC层机制—F-EDCF(Floating-EDCF).该方法通过修改EDCF的优先级控制方式,提供一种公平、高效的接入机制.在F-EDCF机制下,各个移动基站(STA)通过和接入点(AP)进行协调以调整STA内各队列的初始竞争窗口(CWMin),进而改变接入信道的优先级.仿真结果表明,F-EDCF机制下各队列所得到的系统资源比EDCF更好的符合了QoS的规范.

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 .