基于IEEE802.11MAC层DCF访问控制回避算法的分析与改进

摘要

本文针对无线局域网的IEEE 802.11DCF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。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1课题背景介绍

1.2无线局域网的相关技术

1.2.1协议标准

1.2.2调制解调

1.2.3介质访问控制

1.3本论文的章节安排

2 IEEE 802.11的介质访问控制

2.1分布式协调功能DCF

2.1.1 CSMA/CA协议

2.1.2 RTS/CTS协议

2.2点协调功能PCF

2.2.1无竞争周期

2.2.2 PCF运作方式

2.3 DCF访问控制回避算法

2.3.1传统的二进制指数回避算法BEB

2.3.2指数增长线性下降的回避算法MI LD

2.3.3增强型的指数增长指数下降回避算法EI ED [2]

2.3.4线性/多重增长线性下降回避算法LMILD[3]

3回避算法的理论分析

3.1概述

3.1.1理论描述

3.1.2理论推导

3.2相关算法的实例分析

3.2.1 BEB算法分析

3.2.2 MILD算法分析

3.2.3 EI ED算法分析

3.2.4 LMILD算法分析

3.3一种改进的回避算法分析

4仿真验证

4.1仿真工具

4.1.1 NS2的特点

4.1.2 NS2层次结构

4.1.3 NS2网络仿真

4.1.4 NS2基于无线网络仿真实现原理

4.2仿真过程

4.2.1移动节点的组成

4.2.2模拟环境的搭建

4.2.3场景的生成

4.3结果分析

4.3.1吞吐量分析

4.3.2平均延迟分析

5最后的结论及展望

参考文献

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