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南京航空航天大学学报 2012年第6期44卷 824-829页

作者：蔡保国缪学宁彭开志王耀国哈尔滨工程大学信息与通信工程学院哈尔滨150001 武汉船舶通信研究所通信专业部武汉430079

研究了捕获效应对分布式协调功能(Distributed coordination function,DCF)饱和性能的影响。通过捕获概率的推导以及信道状态与节点状态同步变化的证明,提出了一种改进的时隙分析模型。利用这一模型,分析了IEEE802.11DCF在捕获效应下的... 详细信息

研究了捕获效应对分布式协调功能(Distributed coordination function,DCF)饱和性能的影响。通过捕获概率的推导以及信道状态与节点状态同步变化的证明,提出了一种改进的时隙分析模型。利用这一模型,分析了IEEE802.11DCF在捕获效应下的饱和性能,导出了其归一化饱和吞吐量和平均接入时延的闭合表达式,并对饱和状态与平均接入时延之间的关系进行了阐释。理论分析与仿真结果表明,该时隙分析模型可有效提高IEEE802.11DCF机制的饱和性能的理论估计精度。

关键词：捕获效应分布式协调功能时隙分析模型归一化饱和吞吐量平均接入时延

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基于竞争窗口递减因子自适应调整退避算法

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计算机工程与科学 2016年第12期38卷 2507-2513页

作者：张长森陈鹏鹏河南理工大学计算机科学与技术学院河南焦作454000

包括IEEE802.11、802.15.4标准在内的许多无线网络协议都采用二进制指数退避机制管理数据的重发。在动态分布式的网络环境中,二进制指数退避算法固定的竞争窗口递减方式难以适应动态变化的网络规模。针对这一问题,提出了一种改进的回退... 详细信息

包括IEEE802.11、802.15.4标准在内的许多无线网络协议都采用二进制指数退避机制管理数据的重发。在动态分布式的网络环境中,二进制指数退避算法固定的竞争窗口递减方式难以适应动态变化的网络规模。针对这一问题,提出了一种改进的回退机制,该机制通过引入竞争窗口递减因子,自适应地调整无线节点的等待时间,以实现网络吞吐量的最大化。同时,在算法实现上提出一种启发式算法以跟踪网络中竞争节点数量的改变。在IEEE 802.11DCF协议中以相同的物理层参数进行仿真,结果表明改进算法提高了网络吞吐量,降低了分组平均接入时延。

关键词：退避算法竞争窗口 IEEE 802.11 DCF 归一化饱和吞吐量递减因子

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无线网络媒体访问控制协议研究

无线网络媒体访问控制协议研究

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作者：姚程中国科学技术大学

学位级别：硕士

媒体访问控制MAC(Medium Access Control)是影响无线网络性能的重要因素,IEEE802.11MAC标准已经广泛应用于无线网络,本文重点研究其中的分布式协调功能DCF(Distributed Coordination Function)和能够为业务提供QoS保证的IEEE802.11e协议。论文的主要研究内容和创新成果如下:1、通过对无线局域网、移动自组织网和无线Mesh网络的基本拓扑结构、典型应用、研究现状以及发展趋势的调研和分析后,明确了IEEE802.11 DCF以及IEEE802.11e的研究意义和价值。2、对IEEE802.11体系结构、系列标准进行简要说明后,本文着重分析了与IEEE802.11DCF基本接入方式、RTS/CTS(Request To Send/Clear To Send)接入方式以及二元指数退避算法的工作原理和机制。3、对于IEEE802.11DCF,最小竞争窗口、概率分布以及竞争窗口增长和递减因子是影响网络性能的重要因素,本文回顾了从这三个方面对DCF进行改进的相关文献,并分析了慢窗口递减等算法并不能在所有的网络拥塞状况下取得最优的效果,鉴于慢窗口递减等算法存在局限性,本文提出一种竞争窗口增长因子自适应调整算法SCWGF(Self-adaptive algorithm of adjusting Contention Window’s Growth Factor)4、首先借助二维马尔科夫模型分析在竞争节点数量一定的情况下竞争窗口增长因子存在最优解,然后给出衡量网络拥塞程度的指标—冲突时隙占用率,在此基础上导出了SCWGF算法的伪代码实现,最后仿真结果表明SCWGF算法在基本接入方式和RTS/CTS两种方式下所能获得的归一化饱和吞吐量要优于原有的DCF算法以及指数递增指数递减算法EIED(Exponential Increase Exponential Decrease)。5、QoS具有综合服务和区分服务两种服务模型,IEEE802.11e实现了基于区分服务的QoS,现有文献对IEEE802.11e的研究主要集中于业务的接入控制、提高EDCA总体性能以及公平性问题等方面,学习了这些文献的分析方法后,本文提出了一种能够满足定量带宽需求的QoS算法,该算法根据业务需求的带宽对AIFS(Arbitration Inter-frame Space)进行估计,然后利用实际带宽和需求带宽的差值对估值公式进行调整,以满足业务的定量带宽需求。

关键词： 802.11DCF 竞争窗口增长因子归一化饱和吞吐量 802.11e EDCA QoS 定量带宽需求

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基于CSMA/CA的无线网络多播协议的排队性能分析

基于CSMA/CA的无线网络多播协议的排队性能分析

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作者：路丽君兰州理工大学

学位级别：硕士

本文研究内容包括两个方面：无线局域网内采用基于冲突避免的载波多址协议(CSMA/CA)的两种多播协议的时延和吞吐量;蓝牙微微网内多播协议的时延性能。目前,对于多播协议的研究以改进协议的功能为主,缺乏对协议的各种性能进行完整的数学... 详细信息

本文研究内容包括两个方面：无线局域网内采用基于冲突避免的载波多址协议(CSMA/CA)的两种多播协议的时延和吞吐量;蓝牙微微网内多播协议的时延性能。目前,对于多播协议的研究以改进协议的功能为主,缺乏对协议的各种性能进行完整的数学分析。本文主要目标是分别在无线局域网和蓝牙微微网环境下,针对多播协议建立带休假的排队模型,求解系统时延和吞吐量表达式,并利用MATLAB仿真分析系统参数对时延、吞吐量的影响。本文基于排队理论对两种无线网络的多播协议时延性能等指标做了深入的模型研究,所做工作和创新研究集中在第3、4章。第3章的创新点概括如下：首先,分析无线局域网内多址接入协议,建立了带休假的排队模型来描述节点的传输过程。其次,分别分析了两种多播协议节点休假期的开始和结束,推导出休假期的一阶矩、二阶矩和多播帧重传k次传输成功的概率及时延,进而求出成功传输一个多播帧的时延均值和吞吐量的表达式。最后,通过MATLAB仿真,对两种协议的时延、吞吐量进行了比较,得到新自动请求重传(ARQ)协议优于BMMM协仪,并得到系统参数对两种协议性能的影响。第4章的创新内容概括如下：首先,分析蓝牙微微网的通信原理,建立了一个两服务窗口串联的排队网络。其次,分别对蓝牙微微网内两种传输机制建模分析。采用带优先级的分区多播机制时,第一阶段的发送可以归纳为一个排队队列,建立带休假的强占优先制的排队模型;第二阶段的传输遵从先到先服务,没有排队队列。推导出此机制下从设备的等待时延、休假时延,从而得到排队系统平均服务时延表达式。当微微网采用差额轮询机制(DRR)通信时,将第一阶段两节点的发送归纳为一个队列,用纯限量服务休假模型近似描述,推导出每类数据包的平均等待时延,进而求得系统的平均服务时延。最后,MATLAB仿真证明了带优先级的分区多播机制优于DRR机制,且得到系统参数对两种机制性能的影响。

关键词：多播协议 BMMM协议新ARQ协议带优先级的分区机制 DRR轮询机制带休假的排队模型平均服务时延归一化饱和吞吐量优先级

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