基于802.11e EDCA的无线网络传输性能仿真与分析

首先从理论上对比分析了IEEE 802.11 DCF和IEEE 802.11e EDCA这两种MAC接入机制;然后运用NS2网络模拟软件,仿真网络中视频、FTP和背景流在不同MAC协议网络中的性能表现,证实了IEEE 802.11e EDCA能提供QoS支持,提升无线网络传输性能。     

IEEE 802.11 MAC层接入机制探讨

介绍IEEE 802.11 MAC层完成的主要功能,详细讨论MAC层的基本接入机制DCF.介绍了另一个可选的接入机制PCF的工作原理.简迷了DCF机制存在的问题以及目前相关研究的进展情况.     

饱和状态下IEEE 802.11e EDCA机制的建模分析

建立了一个合适的IEEE 802.11e EDCA信道接入机制的数学分析模型。首先深入研究了IEEE 802.11e EDCA机制;在此基础上提出了一种新型的饱和状态下EDCA分析模型。该模型采用二维Markov链的分析方法,分别考虑了不同业务在进行退避时,检测到信道忙的概率以及不同业务退避到零,发送数据帧时发生冲突的概率在多业务竞争中产生的影响。进一步地,对该模型进行了延迟分析。数学分析和仿真实验的对比表明,该模型能够很好地描述IEEE 802.11e EDCA信道接入机制的MAC接入延迟。     

IEEE 802.11 DCF协议研究与实现

针对无线局域网无可比拟的接入优点，研究了IEEE 802.11 MAC层DCF协议的主要功能，提出了一种实用的、可扩展的DCF协议的设计方案，为进一步研究无线局域网的接入协议提供保障，实现了以太网与无线局域网的互联互通。该文阐述了设计方案主要模块单元的功能，介绍了FPGA内部设计的主要思想和数据流程。     

WLAN中基于EDCA机制的接纳控制研究

分析IEEE802.11e的服务质量（QoS）调度机制和EDCA访问机制,基于保证通信服务质量、改良EDCA参数,适合分布式的ad hoc网络的运用,提出了一种接纳控制方案和EDCA参数调节改良机制,有效提高了媒体接入控制。     

IEEE 802.11e EDCA在Ad Hoc网络中应用仿真分析

IEEE 802.11e EDCA协议通过采用MAC层业务区分的方式,提供网络的QoS支持.分析并比较了802.11e EDCA对802.11 DCF的改进,并通过NS2仿真分析EDCA在Ad Hoc网络中的应用情况,进一步讨论并仿真实现了对EDCA协议参数的分析.仿真结果表明,EDCA在多跳Ad Hoc网络中仍保持了其有效性,实现业务区分并提高了网络的吞吐量等性能,同时协议参数的不同将极大的影响系统性能,通过优化设置参数可以进一步提高系统性能.     

IEEE 802.11无线局域网的TCP性能分析和改进

在分析IEEE 802.11无线局域网媒体接入控制（MAC）协议和传输控制协议（TCP）性能的基础上,提出了改进的MAC协议：BDCF.IEEE 802.11分布式协调功能（DCF）只支持前向数据传输,即数据帧只能由发送方传送到接收方.BDCF利用IEEE 802.11点协调功能（PCF）提供的数据帧格式,可以实现信息的双向传输,即收发双方相互交换数据帧.因此BDCF更适合传输面向连接的TCP业务.BDCF与IEEE 802.11完全兼容.仿真结果表明：BDCF可以提高网络吞吐量和降低数据帧的时延,理论分析结果基本准确.     

非饱和无线局域网环境中Idle Sense机制研究

Idle Sense是一种非常著名的MAC层机制,它在饱和环境中表现出了比IEEE 802.11 DCF更好的性能。然而,饱和情况在实际的无线局域网中很少出现。研究了Idle Sense在非饱和环境中的性能。根据Idle Sense的设计原理,揭示了其在非饱和环境中的性能不如IEEE 802.11 DCF机制。提出了一种对原Idle Sense进行改进的新机制,该机制克服了原Idle Sense机制在非饱和情况下的缺点。新机制的有效性通过NS2模拟进行验证。     

最优常数竞争窗口对WLAN的性能优化研究*

在IEEE 802.11网络中可通过监控信道获得系统中竞争节点数目,而IEEE 802.11DCF协议的设计并没有利用这一参数。因此,首先分析了在IEEE 802.11DCF中使用常数竞争窗口的可行性,提出了DCF/CCW这一改进协议,并对其进行系统吞吐量和接入时延分析。在此基础上,提出根据网络中竞争节点数目来选择最优常数竞争窗口的optimal-DCF/CCW协议。在optimal-DCF/CCW中,各终端首先利用S-DCF算法估算网络中竞争节点的数目,据此选择所应采用的最优常数竞争窗口Wopt的值。仿     

基于EDCA的SVC视频传输的跨层动态映射算法

通过对H.264/SVC可分级视频编码技术和IEEE 802.11e的EDCA协议的研究,提出了基于可分级视频的动态跨层映射算法。该算法综合考虑了可分级视频的分组的重要性和MAC层EDCA协议的优先级队列的映射机制,通过应用层发起MAC层响应的跨层联合优化的方式,将视频分组动态的映射到MAC层中合适的队列中。通过采用网络仿真工具NS2进行仿真,对比EDCA机制、跨层静态映射算法和跨层动态映射算法,仿真结果表明跨层动态映射算法能够明显提高视频传输的服务质量。     

基于分组到达率的802.11 DCF性能分析

针对WLAN(wireless local area network)基础结构模式中的IEEE 802.11 DCF(distributed coordination function)机制,提出了一种基于分组到达率的性能分析模型.模型不仅考虑了终端数量、传输负载、二进制指数回退机制等因素,而且分析了MAC(mediunl access control)层有限队列对系统性能的影响.在每个终端被模型化为M/M/1/K队列的基础上,进一步利用虚拟时隙在时间上离散化终端MAC层队列状态,并采用离散时间的三维马尔可夫链对系统性能建模.基于该模型得到了归一化吞吐量、分组时延和丢包率.仿真分析结果表明,该模型能够有效地预测变化的分组到达率情形下DCF机制的性能.     

支持QoS的IEEE 802.11 EDCA性能研究

随着无线网络应用的不断发展,为了适应网络中不同类型业务的区分服务需要,IEEE 802.11工作组在IEEE 802.11 DCF(distributed coordination function)的基础上推出了支持QoS的IEEE 802.11 EDCA协议.针对EDCA(enhanced distributed channel access)协议的优先级区分信道接入特性,提出了一种基于Markov链的协议性能模型分析方法.与已有文献不同,该模型分析同时包含了EDCA主要的3个关键区分信道接入机制:Wmin/Wmax,AIFS(arbitration inter-frame space),TXOP(transmission opportunity).通过模型分析,获得了EDCA协议各优先级接入的传输吞吐量、信道接入延迟、数据丢失率等性能分析.不仅分析了饱和情形下的EDCA性能,而且还对非饱和情形下的EDCA性能进行了分析.仿真验证结果表明,模型分析结果和仿真结果取得了很好的一致性.利用给出的模型分析方法,提出了一种基于TXOP动态调整的D-TXOP(dynamic TXOP)接纳控制算法.算法根据网络中业务流的QoS要求,在动态调整各优先级的TXOP参数设置的基础上,对网络中新到业务流进行接纳控制,达到提高网络的业务承载能力的目的.     

基于4进制回退的IEEE 802.11性能改进

IEEE802.11采用基于二进制指数回退算法（BEB）的DCF作为其基本的媒体接入控制协议（MAC）。但研究表明，在该DCF机制下，当节点数目迅速增加时，系统吞吐量急剧降低，严重影响网络性能。提出了一种基于4进制回退的DCF算法，仿真结果表明，改进后的DCF能使系统性能有较大的提高。     

VoWLAN系统的MAC层改进机制

IEEE 802.11b的DCF接入方式是为无线数据业务提供接入而设计的,不能有效地支持诸如语音之类的实时业务。提出了两种改进的MAC层机制来提高无线局域网上传输语音（VoWLAN）的系统容量和有效性。分析和仿真结果表明,改进机制显著提高了系统容量,并保证了传输延迟、抖动和平均丢包率等服务质量（QoS）要求。     

IEEE 802.11p车载自组网络协议的EDCA自适应退避算法研究

IEEE 802.11p是IEEE针对车辆网络颁布的物理层与MAC层标准,网络中车辆密度是动态变化的,而IEEE 802.11p协议没有提出根据网络情况动态调整EDCA参数来优化网络性能。为了解决网络中节点密度变化带来的吞吐量低、碰撞率高的问题,提出一种EDCA自适应退避优化算法。仿真实验结果表明,该算法相对于传统EDCA算法,性能大幅度提高。     

支持QoS的IEEE 802.11的分布协调功能(DCF)算法

IEEE802．11是一种无线局域网标准，它采用CSMA／CA算法，有两种工作模式——DCF和PCF。当无线站点工作于DCF模式时，可以方便地构建自组网络.DCF模式是一种随机的无线信道共享方式，不能保障语音、视频等实时业务。本文按照各种业务的服务需求，在DCF中引入并行优先级队列，使这些队列接入信道的参数DIFS和CW与各种类型应用相对应，从而在MAC层中实现服务区分。     

基于IEEE802.11 DCF的QoS机制综述

分布式协调功能（DCF）采用有冲突避免的载波侦听多路访问（CSMA/CA,Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式访问共享无线媒体,是IEEE802.11媒体访问控制协议的基础。然而,在活动节点数目较大的环境下,这种机制容易造成性能恶化,且难以提供实时业务的服务质量（QoS）保证。概述了IEEE802.11的DCF机制及其性能分析方法,重点剖析了当前基于DCF的各种QoS机制,讨论了它们各自的优缺点,最后得出了优化DCF的一些有益的结论。     

自适应调度的增强QoS保证机制

针对IEEE802.11的媒体接入控制层QoS支持技术进行了研究.基于无线局域网MAC层DCF和EDCF两种退避机制,提出了一种增强型自适应慢速递减的EASDCF方案,并在此基础上的结合IEEE802.11e的业务分级的思想,通过最大竞争窗口和重传次数的不同来区分不同的优先级,并对每个优先级进行区分服务.仿真结果表明,EASDCF机制所采用的分级策略提高了时延敏感业务的吞吐量,并使丢包率敏感的数据业务得到可靠保障,该算法能够有效地增强网络的QoS,提高整个网络的性能.     

IEEE 802.11的DCF机制媒介接入延时分析与仿真*

在改进的马尔可夫模型的基础上引入Z变换,分析了802.11的DCF机制 MAC延时性能,研究了从非饱和到饱和信道状态的延时性能。通过MATLAB数值分析和OPENT 10.0网络仿真,基于马尔可夫模型的MAC延时分析能够与网络仿真的MAC延时很好地吻合,验证了分析模型在预测媒介接入延时方面的有效性,为无线分布式系统的进一步设计提供理论依据和数据参考。     

IEEE802.11e中基于无确认策略的EDCA机制研究

本文分析了IEEE802．11中DCF和IEEE802．11e中EDCA两种信道接入机制，研究了无确认策略在两种机制下对语音等实时业务QoS的支持能力。通过opnet软件仿真得出，相比于DCF，基于无确认策略的EDCA机制提高了实时业务的QOS，对当前WLAN网络中实时业务的传输有着重要的指导意义。