基于IEEE802.11MAC层DCF访问控制回避算法的分析与改进

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1997年6月,IEEE推出了第一代无线局域网标准------IEEE802.11。目前基于802.11 MAC层工作主要集中在它的吞吐量和延迟性能上,以及其中定义的两种信道访问控制方式的标准:点协调功能PCF 和分布式协调功能DCF。本文针对无线局域网的IEEE 802.11 DCF 避免冲突的传统的二进制指数回避算法BEB 以及对应的较极端的指数增长线性下降的回避算法MILD 做出分析研究,发现BEB 的竞争窗口重设机制在网络负载较大的情况下,过小的竞争窗口会产生更多的冲突,使系统吞吐量严重下降;而MILD 的线性下降策略在网络负载较小时,竞争窗口值变化太慢,降低信道的利用率,造成延迟性能的恶化。结合目前一些研究者对回避算法进行改进提出的两种改进型的回避算法:指数增长指数下降回避算法EIED和线性/多重增长线性下降回避算法LMILD,得出一种更优性能的线性/多重增长线性/多重下降回避算法LMILMD。根据发生冲突节点的具体情况,对竞争窗口大小进行合理的调整。在NS2 仿真工具的帮助下,模拟验证了该算法的性能,改善了无线网络的延迟与吞吐量,达到更好的性能要求。随着越来越多的应用在无线局域网上的部署,对无线局域网的性能要求必将越来越高,本文提出的LMILMD 回避算法无论吞吐量还是延迟性能都比现有算法有一定改善,因此具有较高的应用价值。
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