基于IEEE802.11 DCF的优化竞争窗口算法

针对现有IEEE802.11分布式协调功能DCF(Distribute Coordination Function)方式下吞吐量较小、时延较大的缺点,提出了一种优化竞争窗口的算法。该算法通过增加最小竞争窗口和最大竞争窗口,改进其退避算法,并综合考虑到了公平性的问题。经OPNET仿真验证表明,该算法提高了系统的吞吐量,减小了接入时延。     

IEEE 802.11DCF的不公平性及改进方法综述

首先介绍了几种关于公平性的定义,讨论了IEEE802.11标准中定义的分布式协调功能DCF产生不公平性现象的原因以及由此带来的不利后果;对当前已提出的各种主要的IEEE802.11公平性改进方法作了系统地介绍和评述,并对它们的特点进行了比较;最后,对公平性研究的发展趋势作了展望。     

多速率最优竞争窗口的WLAN退避算法

在对原有的IEEE 802.11 DCF多速率退避算法研究的基础上,提出了基于多速率的最优竞争窗口退避算法（Multi-rate Optimized Contention Window algorithm,MOCW）。该算法的核心思想是在多速率时间公平性的基础上,利用理论上的最优窗口值作为节点的初始窗口值,以此来减小多节点同时发送数据时的碰撞概率。仿真实验表明,该算法在饱和状态下,无论在时间公平性还是系统吞吐量的性能上都有所提高。     

一种无线局域网DCF扩展算法——ExDCF

在基于IEEE 802.11的无线局域网(WLAN)中,所有节点只能和接入点(AP)直接通信,即使在直接通信范围内的无线节点,其相互通信也要通过接入点进行转发,从而导致无线局域网的吞吐率大大降低。针对这一问题,提出一种分布协调功能（DCF）扩展算法——ExDCF算法:当两个通信节点在同一传输范围内时,两节点间的数据传输不需要接入点转发;即使两个节点不在一个通信范围内,两节点间数据传输需要接入点转发,但是接入点不需要再次竞争信道。该算法可以将节点间的吞吐率至少提高2倍。理论分析和仿真结果表明该算法能有效地提高无线网络的整体性能,并且能够与标准DCF很好地兼容。     

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。     

一种自适应的802．11DCF竞争窗调节策略

针对最优IEEE 802．11分布式协调功能改进协议的竞争节点个数估计算法存在计算复杂、精度较低的问题,提出一种自适应竞争窗调节策略SACWA。证明在碰撞概率保持不变的情况下网络饱和吞吐量与竞争节点个数的近似无关性,以此作为该协议设计的理论基础。仿真结果证明,该协议在节点数稳定和迅速变化的情况下都能达到近乎最优的饱和吞吐量。     

无线自组织网络中的自适应竞争窗口退避算法

基于无线自组织网络IEEE 802.11协议原理,改进Ad Hoc网络标准DCF算法,提出一种自动调整最小竞争窗口的退避算法——ABEB算法,建立算法的二维Markov链模型,导出其稳态分布概率,分析其性能并进行了仿真。研究结果表明,与标准DCF算法相比,该算法的吞吐量平均提高了18%,时延平均降低了11%。     

基于竞争窗口递减因子自适应调整退避算法

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。     

Ad Hoc网络自适应退避算法吞吐量研究

基于AdHoc网络IEEE802.11协议原理,对AdHoc网络标准DCF算法进行了改进,提出了一种自动调整最小竞争窗口W0的退避算法(Adaptive minimumcontention Window Binary Exponential Backoff algorithm,简称AWBEB算法),建立了AW-BEB算法的二维Markov链模型,导出了该算法的稳态分布和终端数据发送概率,分析了该算法的吞吐量和稳态吞吐量,对该算法吞吐量进行了编程仿真及数学解析研究,验证了AWBEB算法。研究结果表明,与DCF算法相比,AWBEB算法具有更好的网络吞吐性能;AWBEB算法网络吞吐量的编程仿真结果与数值计算结果吻合较好。     

基于对数函数的Ad Hoc网络MAC退避算法

针对IEEE 802.11 MAC协议二进制退避算法存在的缺陷,引入随网络状态变化的参数,提出了一种基于对数函数的新退避算法。该算法使用以网络节点数为变量的对数函数,动态调整竞争窗口初始值和窗口退避增大幅度,降低了数据传输的冲突概率,利用OPNET软件实现对退避算法的网络仿真。仿真结果表明,基于对数函数的退避算法对提高Ad Hoc网络的吞吐量性能和公平性、降低网络延时有明显的效果,性能优于二进制退避算法。     

基于竞争窗口动态调整的802.11 DCF改进算法

基于现有的调整802.11DCF竞争窗口重置策略,提出了一种改进的基于竞争窗口动态调整的退避算法WDCF.通过对连续传榆成功次数X设定一个分段函数,WDCF动态调整不同退避阶段竞争窗口减半的概率.借鉴传统TCP协议拥塞控制思想,X首先以指数方式增长,达到阈值后线性增长.同时,采用二维Markov chain模型,就竞争窗口调整策略对802.11DCF性能的影响进行理论分析,并计算提高的吞吐量.结果表明,该算法能够有效提高802.11 DCF的饱和吞吐量.     

基于最佳竞争窗口的IEEE802.11DCF接入协议改进及性能分析

针对DCF协议的初始竞争窗口不能随着节点数变化选择其最佳值的不足,提出一个具有两级退避的接入协议(OCW-DCF),并用Markov模型分析了协议性能,确定其最佳竞争窗口值。仿真结果表明,OCW-DCF协议能有效减小信道接入延时,且采用基本接入模式的总体性能比RTS/CTS接入模式的好。     

噪声环境下IEEE 802.11 DCF的性能仿真及算法改进

在对噪声环境下IEEE 802．11 DCF性能进行仿真分析的基础上，提出了一种适应于无线噪声环境的DCF改进算法，该算法通过接收端反馈消息来区分因冲突和误码产生的数据包传输失败，并在发送端针对不同的传输失败原因分别采取不同的退避算法。仿真结果表明改进算法的性能优于DCF，饱和吞吐量比DCF最多能够提高103％。     

IEEE 802.11性能评估和改进

IEEE802．11基本的媒体接入控制(MAC)协议是DCF，DCF基于CSMA／CA方案,采用二进制指数回退算法避免冲突．采用Bianchi等提出的模型对DCF的性能进行了理论分析和仿真研究,提出了DCF性能的改进方案TDCF，计算结果和仿真表明，TDCF性能优于DCF．