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近年来,随着无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)的高速发展,IEEE802.11标准不断普及。IEEE 802.11定义了两种信道访问机制:分布协调机制(Distrjbuted Coordinated Function,DCF)和点协调机制(Point Coordinatedfunction,PCF)。其中DCF在所有站点都必须实现。PCF作为可选项,只能在有中心协调点的架构式网络中使用。PCF将信道时间分为无竞争阶段和竞争阶段。AP在无竞争阶段通过轮询(Polling)为实时业务传输提供一定的QoS保证;在竞争阶段,站点利用DCF竞争信道。
与DCF相比,目前对PCF的研究比较少。而且这些研究集中在对无竞争阶段轮询算法的改进,提高PCF对实时业务的支持能力,忽略了竞争阶段。由于目前网络中大部分业务是非实时数据,而且DCF的吞吐率会随站点数增加而降低,有必要进行竞争阶段的性能优化研究。
本文研究如何优化PCF竞争阶段。目前很多DCF的性能优化方案可以用于PCF的竞争阶段,但是由于PCF中站点在被轮询时可以和AP进行交互,可以为竞争阶段的性能优化提供更精确的信道状况信息。本文提出一个PCF的改进方案VPCF。VPCF中站点通过被轮询时和AP的信息交互预先发现冲突,并使用一种称为虚拟冲突的机制避免冲突。VPCF在竞争阶段没有对DCF做修改,因此可以与其他的DCF性能优化方案共同使用。本文接着提出一种将虚拟冲突机制和动态调整竞争窗口相结合的改进方案DVPCF。NS-2的仿真结果表明,VPCF和DVPCF在不影响CFP阶段数据发送的前提下,能够减少冲突,明显提升竞争阶段的吞吐率。DVPCF的性能优于动态调整竞争窗口的DPCF方案。