基于IEEE 802.11 MAC协议中退避机制的分析与改进

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dabei008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,无线局域网发展迅速并被广泛应用。介质访问控制(MAC)作为局域网的关键技术之一,对局域网的网络性能(如吞吐量与时延性能)起着决定性的作用。无线局域网由于其传输介质及移动性等特点,与有线局域网采用不同的MAC机制。研究无线局域网MAC机制,制定高效的MAC子层协议,优化信道分配,提高网络性能,是目前WL,AN研究的重要课题。IEEE802.11是目前使用最广泛的无线局域网协议标准。   IEEE802.11MAC的基本访问方式为分布式协调方式(DCF)。DCF的核心是CSMA/CA机制,各站点根据二进制指数退避算法(BEB)设置退避窗口,然后在退避窗口中随机选择一个时隙进行退避,以此实现各站点对无线信道的共享使用。但是,该退避机制性能并不高,尤其是在高负载的情况下,网络性能很差。其主要原因有两个,第一,BEB退避算法以碰撞次数作为条件来设置退避窗口,由于没有评估网络负载程度,因此退避窗口的设置不能适应多变的网络环境,会导致信道碰撞概率的增加,从而降低网络吞吐量;第二,IEEE802.11DCF的退避时隙选择概率分布具有明显的不均匀性,这样也会导致很高的信道碰撞概率。   本文对IEEE802.11DCF的退避机制进行了系统分析,从两个方面对该退避机制进行了改进:   (1)提出一种基于变化率的退避算法(BDQ),在该算法中引入节点碰撞频率的相对变化率和节点成功发送频率的相对变化率来衡量当前网络负载程度,并根据这两种变化率动态调整竞争窗口。   (2)提出一种基于退避窗口分段策略和退避时间间隔循环的退避时隙选择机制,该机制提高了退避时隙选择概率分布的均匀性和站点的公平性,降低了信道接入的竞争。   本文通过建立马尔可夫(Markov)链模型,理论证明了采用BDQ算法的DCF协议性能优于BEB算法。并通过NS2仿真实验证实了改进的退避机制可以适应网络负载的变化,提高系统的吞吐量,降低丢包率和端到端的时延。
其他文献
学位
随着数据库应用及信息检索技术的广泛普及,越来越多的非专业用户需要一种易于掌握的界面去访问所需的信息。数据库自然语言接口(NLIDB)技术在这种需求中应运而生。它大大简化
随着社会的进步和经济的发展,我国信息行业飞速发展,信息的分析、处理和使用可以通过IT技术搭建起高效透明的处理平台来加以解决,因而能将各类资源进行整合、优化和配置的信
为了克服传统配色的诸多缺陷,提高配色速度和精度,本文将数据相关分析和多项式拟合的思想引入到织物配色过程中。以色彩混合原理及理论为基础,通过分析和处理大量的实验数据,
随着计算机网络技术和信息技术的迅猛发展,人类社会进入了全球信息化的时代,网络信息安全也突显出前所未有的重要性,远程身份认证作为信息安全必不可少的一方面成为了研究的
纸浆浓度是造纸过程中最重要的生产参数之一,对纸张的定量高低起着决定性的影响。通过数据监控系统检测控制纸浆浓度及相关数据,对生产过程的控制、运行的可靠性以及计量等方面
农业生产与人们的日常生活息息相关,随着人们生活水平的提高,引进高端技术的温室产业也越来越受到市场的青睐。无线传感器网络以其低成本、低功耗的特点在农业领域得到广泛的应
两个守卫(two-guard)问题是计算几何中的重要研究课题之一,由于很多实际问题都可以转化为平面内的几何模型进行求解,两个守卫的搜索区域以平面内的简单多边形为模型,在它的边
近年来,无线网络技术和应用发展迅猛,其中无线局域网(WLAN)最令人关注。人们使用无线手持设备通过WLAN的固定基础设施(AP)可随时访问互联网。手持设备普遍使用容量有限的电池
随着社会和科技的进步,门禁系统朝着智能化方向发展,门禁系统是确保人们财产是否安全的首要因素,一直以来门禁系统的安全性都是大家关注和研究的热点。目前各式各样的门禁系