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。     

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.     

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。     

改进的非理想信道IEEE802.11DCF性能分析模型

为了提高分析的精确性,考虑发送成功的站点可能连续发送和重传次数限制的影响,给出了分析非理想信道下IEEE 802.11 DCF性能的改进二维马尔可夫链模型,用该模型对IEEE 802.11 DCF访问机制进行分析,求出饱和吞吐量和平均帧时延表达式。并通过仿真加以验证。     

支持服务区分的多智能体Q学习MAC算法

媒体访问控制(MAC)协议负责协调所有认知用户的空闲信道接入服务,是认知 Ad-hoc 网络支持服务质量(QoS)的关键技术之一。在二进制指数退避算法基础上,提出一种支持服务区分的多智能体Q学习MAC算法。实时调整传输概率,使系统信道接入服务达到最优,建立传输概率调节的Markov链模型,导出分组的传输概率与协议参数的关系,给出基于服务区分的信道吞吐率模型,建立基于MAC协议参数学习的多智能体Q学习算法。实验结果表明,该算法能满足高优先级业务的QoS,且吞吐率和时延性能优于IEEE 802.11e EDCA机制。     

存在隐藏终端的IEEE802.11e多跳无线网络模型分析

首次将802.11e的接入机制放入多跳环境中进行仿真分析和定量研究。提出一种新的多跳环境下802.11e网络模型,结合M/G/1/K排队模型,定量分析在隐藏终端影响下802.11e网络的MAC层吞吐率、MAC时延和帧丢失率,研究802.11e在多跳环境下性能表现的内在原因。经过仿真实验结果与数值分析结果的对比,验证了分析模型的准确性;通过有(无)隐藏终端影响下MAC层性能的对比分析,指出了802.11e在多跳无线网络中支持QoS的局限性:受隐藏终端的影响,802.11e对不同接入等级的业务提供QoS区分的性能明显降级。因而有必要研究隐藏终端问题的解决方案,提高802.11e在多跳环境下的性能。     

存在隐藏终端的IEEE 802.11e多跳无线网络模型分析*

首次将802.11e的接入机制放入多跳环境中进行仿真分析和定量研究。提出一种新的多跳环境下802.11e网络模型,结合M/G/1/K排队模型,定量分析在隐藏终端影响下802.11e网络的MAC层吞吐率、MAC时延和帧丢失率,研究802.11e在多跳环境下性能表现的内在原因。经过仿真实验结果与数值分析结果的对比,验证了分析模型的准确性;通过有（无）隐藏终端影响下MAC层性能的对比分析,指出了802.11e在多跳无线网络中支持QoS的局限性：受隐藏终端的影响,802.11e对不同接入等级的业务提供QoS区分的性能明显降级。因而有必要研究隐藏终端问题的解决方案,提高802.11e在多跳环境下的性能。     

一种饱和状态下EDCA机制新的性能分析模型

针对支持QoS的IEEE 802.11e协议的优先级区分信道接入特性,提出了一种新的性能分析模型方法。考虑在饱和状态下,该模型分析包含了EDCA主要三个方面:AIFS(arbitribution inter-frame space)区分机制,信道和帧拥塞机制以及不同的竞争窗口大小。在不同的传输负荷,节点数和网络结构条件下。模型分析的值与仿真值在各个优先级接入的传输吞吐量,信道接入延迟和数据丢失率等性能有很好的一致性。     

IEEE 802.11p协议MAC层自适应移动性改进研究

针对VANET环境下标准IEEE 802.11p协议的MAC层对车辆移动性因素支持不足的问题,对IEEE 802.11p协议MAC层自适应移动性机制进行了研究。首先,构建了一种VANET通信场景;然后,基于构建的通信场景,分别基于节点邻居数量和节点相对速度提出了一种P持续CSMA/CA机制和一种基于节点相对速度的动态优先级管理机制;最后,基于Veins仿真平台构建了测试场景,并对提出的改进机制进行了仿真测试。测试结果表明提出的两种机制能够有效增加系统吞吐量、减少丢包数量、降低平均数据传输延迟和平均数据重传次数,显著提升了VANET网络性能。     

基于双忙音的可调功率无线MAC协议

本文基于IEEE802.11DCF提出了两种基于双忙音信号的无线自组织网络MAC协议,即恒定功率双忙音(FPDBT)和变功率双忙音(VPDBT)MAC协议。这两种协议能基本解决无线自组织网络大干扰范围下的隐藏终端和暴露终端问题。本文对MAC协议进行了理论分析,并建立了OPNET仿真模型。通过仿真试验分析比较了IEEE802.11DCF、DBTMA、FPDBT和VPDBTMAC协议的信道传输性能。结果表明两种改进协议都能在大干扰范围下有效避免分组冲突,并显著提高信道利用率。VPDBT协议还能够对信道空间复用率和分组冲突避免的性能有较好的折衷。     

Design and evaluation of a novel MAC layer handoff protocol for IEEE 802.11 wireless networks

In recent years, the IEEE 802.11 wireless network family has become one of the most important set of standards in the wireless communications industry. IEEE 802.11 compliant devices are inexpensive and easier to configure and deploy than other wireless technologies. In an IEEE 802.11 wireless network, wireless terminals can move freely. As a result, when the wireless terminal moves away from its current access point, it must switch to another access point to maintain the active connection. This is known as the MAC layer handoff process. MAC layer handoff latency should be minimized to support real-time applications and to provide mobile devices with seamless roaming in IEEE 802.11 wireless networks. This paper proposes a novel MAC layer handoff protocol over IEEE 802.11 wireless networks by introducing advertisement messages sent from other mobile nodes and from which wireless terminals are able to receive the information of access points in their neighborhood. A mobile node can try to associate with access points based on the prediction before starting the probe process. The experimental results demonstrate that our solution can reduce MAC layer handoff latency to meet the requirements of real-time applications.     

基于OMNeT++的Ad Hoc网络跨层协议栈仿真

针对OMNeT++的MFW组件中物理层和MAC层模块的错误进行修正和功能改进,实现基于RBAB的IEEE 802.11b协议速率自适应数据传输,建立移动Ad Hoc网络跨层协议栈模型的网络仿真框架,实现将Ad Hoc网络MAC层的速率自适应机制与其路由协议联合优化设计的仿真。结果表明,在移动环境下,采用跨层设计的网络协议栈能大幅提高Ad Hoc网络系统的性能。     

TDMC:长距离无线MESH网络中面向流量比的动态多信道MAC协议

基于IEEE 802.11的长距离无线mesh网络(LDmesh)是一种远距离无线传输技术。目前,在LDmesh中的研究热点是基于TDMA的MAC协议。现有的单信道MAC协议存在链路利用率低的问题,多信道MAC协议缺少一种可行的方案。设计一种分布式的、实时的、面向流量比的动态多信道MAC协议(TDMC)。TDMC以实时流量比作为依据,遵循提出的信道分配规则,使用一种可行的划分区间法动态分配信道。仿真结果表明:TDMC的性能显著优于JazzyMac;中等负载时TDMC性能比静态多信道协议优15%-54%。     

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.     

WLESS-frame: a simulation-based development environment for 802.11 stations

The IEEE 802.11 protocol is one of the most widely accepted standards for wireless local area networks (WLANs). WLESS-frame is a novel development environment for 802.11 stations. It is based on a complete model of the medium access layer (MAC) and of the direct sequence spread spectrum (DSSS) physical layer. The tool is aimed at supporting hardware/software co-design and validation of 802.11 stations, also analyzing the behaviour of a station in a network. The paper describes the implementation of the tool, its applicability and the performance analysis of a network under various workload conditions.     

A performance analysis of block ACK scheme for IEEE 802.11e networks

The demand for the IEEE 802.11 wireless local-area networks (WLANs) has been drastically increasing along with many emerging applications and services over WLAN. However, the IEEE 802.11 medium access control (MAC) is known to be limited in terms of its throughput performance due to the high MAC overhead, such as interframe spaces (IFS) or per-frame based acknowledgement (ACK) frame transmissions. The IEEE 802.11e MAC introduces the block ACK scheme for improving the system efficiency of the WLAN. Using the block ACK scheme can reduce the ACK transmission overhead by integrating multiple ACKs for a number of data frames into a bitmap that is contained in a block ACK frame, thus increasing the MAC efficiency.In this paper, we mathematically analyze the throughput and delay performance of the IEEE 802.11e block ACK scheme in an erroneous channel environment. Our extensive ns-2 simulation results validate the accuracy of our analytical model and they further demonstrate that the block ACK scheme enhances the MAC throughput performance at the cost of the resequencing delay at the receiving buffer.     

IEEE802．11MAC层性能分析及改进方案

IEEE802．11作为无线局域网的MAC层规范而被广泛研究。介绍了IEEES02．11MAC协议中最基本的功能-DCF（分布式协调功能）的访问机制。在DCF研究的基础上对MAC层的性能进行了研究和分析,并针对802．11DCF的退避机制问题提出改进方案。