IEEE802.11中的一种新型信道竞争退避算法
IEEE802.11MAC协议退避算法的研究
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解 金胆王些盔堂 有关保留、使用学位论文的规定，有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授 权 盒起王些盍堂 可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。
随着无线通信技术的发展和对无线局域网整体性能要求上的不断提高无线局域网的标准也在不断发展总的趋势是数据速率越来越高安全性越来越好服务质量越来越有保12无线网络的发展及研究现状近年来随着无线局域网标准技术的发展无线局域网产品逐渐成熟无线局域网得到了业界及公众的热情关注无线局域网的应用也逐渐发展起来
ｙ ８７０３５６
Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｗｅ ｐｒｏｐｏｓｅ ａ ｎｅｗ ｂａｃｋｏｆｆ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｎａｍｅｌｙ，Ｆａｉｒｎｅｓｓ Ｂａｃｋｏｆｆ
Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＦＢＡ）ｂａｓｅｄ ０１２ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ．ＦＢＡ ｄｅｒｉｖｅｓ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｂａｃｋｏｆｆ ｉｎｔｅｒｖａｌｓ（Ｂｏｐｔ）ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ａｌｌ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｃｈａｎｎｅｌ
ｓｔａｔｅｓ，ｅｓｔｉｍａｔｅｓ ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｅ ＦＢＡ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｅｓ ｏｕｔｐｕｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ＭＡＣ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｉｒｄｌｙ，ｗｅ ｓｔｉｍｕｌａｔｅ ｔｈｒｅｅ ｂａｋｏｆｆ
ＩＥＥＥ８０２．１１ ＭＡＣ协议退避算法的研究 Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｂａｃｋｏｆｆ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ Ｏｉｌ ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ
802.11中beb算法触发条件
802.11是一种无线局域网标准，它规定了物理层和数据链路层的规范，以实现无线局域网的通信。
在802.11标准中，有一个重要的算法叫做BEB（Binary Exponential Backoff），它用于解决无线网络中的竞争问题，保证数据包的正常传输。
本文将介绍802.11中BEB算法的触发条件。
1. 什么是BEB算法BEB算法是一种用于无线局域网中解决竞争问题的算法。
在无线网络中，由于信道共享的特性，当多个设备同时发送数据时，易出现冲突，导致数据丢失和网络性能下降。
BEB算法通过随机等待的方式，让发送数据的设备在遇到冲突时进行退避，以减少信道竞争，从而提高网络的效率和可靠性。
2. BEB算法的触发条件在802.11标准中，BEB算法的触发条件主要包括以下几个方面：a. 竞争冲突当一个设备准备发送数据时，会先进行信道侦听，以确保信道空闲。
如果设备在侦听过程中发现信道已被占用，则会等待一段随机的退避时间，然后再次进行信道侦听。
如果多个设备同时进行信道侦听，并且同时发现信道空闲，会导致竞争冲突的发生。
b. 退避算法当发生竞争冲突时，设备会通过BEB算法计算出退避时间。
BEB 算法的计算过程是，设备首先选择一个随机数k，然后将退避时间设置为0到2^k-1之间的一个随机数乘以时间间隔。
这样做的目的是让不同设备的退避时间不同，以减少再次发生冲突的可能性。
c. 重传机制在802.11标准中，如果数据传输失败，设备会进行重传。
在重传过程中，设备会再次进行退避等待，以避免再次发生竞争冲突。
重传机制也是BEB算法的一个重要应用场景。
3. BEB算法的优势BEB算法的触发条件设计合理，可以有效地减少竞争冲突，提高网络的效率和可靠性。
与传统的固定等待时间方式相比，BEB算法在信道竞争方面具有更好的性能，能够更好地适应不同网络环境下的竞争情况。
4. 结语802.11中的BEB算法是一种用于解决无线网络中竞争问题的重要算法，它通过合理的触发条件和退避机制，提高了无线局域网的性能和稳定性。
IEEE802.11MAC协议中一种改进的退避解决算法
载波 帧听。当包第一次试 图发送 时，每一个节点依据一个
圜 困 圜 圜
退避寄存器来 独立规划 自己的发送 动作。在发送之前设定 窗１ ： ３为最小值ＣＷｍｉ，并从（， ｎ ＯＣＷｍｉ） ｎ之随机选 择一个 时 隙进 行等概 率传 输。每 当信 道空 闲一 个 时隙长 度时， 退避 寄 存器将减 １ ；当信道 侦听 到忙 时， 避寄 存器将冻结 ， 退 直
传输方 式，适用于时延要求低 的数据服务，采 用的是 载波 监 听多路访 问， 突防止（ Ｓ ，Ａ 机 制。随着无线 局域 中 ｃ ＭＡｃ ）
网用户 数量 的增加， 网络 的负荷越来越重 ，如何提高 重负
是这样的：当检测到信道空闲期间大于某一ｌＳ Ｆ 后，立即
开始发送 帧；否则 延迟 接入直到检 测到需要 的Ｉｓ Ｆ ，然后 选择退避 时间进入退避，退避结 束后 重新 开始 上述 过程 。
窗 口随重 传次数 的增 加而迅 速增大，其 目的就是减少碰撞 的概率 ，但却会导致发 送失败的终端再次 接入信 道的概率 大大 降低 ，而成功发送 的终 端却有更高 的概率接入信道， 也 即存在 捕 获效 应， 这是 Ｂ ＥＢ引发公 平性 问题 的根本 原 因。ＣＷ尚未达到ＣＷｍａ 之前 ， 次失败 的发送都会 导 ｘ 每一 致 竞争 窗 １ 的倍 增 。其 控制节 点访 问频 率主 要有 两个 因 ３ ： 子：Ｃ Ｄ ａ ｋｏ 时间，ｂ ｃ ｆ ， Ｗ￣ ｂ ｃ ｆ ａ ｋｏ ｌ 间是在 （ ， ）这个 ￣ １ － ＯＣＷ 区间均匀分布 的 所 以如果ＣＷ较 大，则节 点随机选取 的 退避 时间就可能 比较长 ，因而能较迟 的接入信道，相 反， 如果Ｃ 值较小 ，则退避 时 间可 能较小，能 够更轻易 的接
Ｃ ）这 为 线设 在 送 不 时 听。 ｃ有 Ｄ， 是因 无 备 发 时 能同 监 Ｄ Ｆ
一种基于IEEE802.11DCF的VANET自适应退避算法
一种基于IEEE802.11DCF的VANET自适应退避算法作者：王亮来源：《农村经济与科技》2016年第04期[摘要]通过分析IEEE802.11DCF的二进制退避算法，提出了适用于VANET（车载自组网）的一种自适应退避算法。
此方法通过统计发送节点处RTS、CTS和数据帧因冲突或者链路断开重发的次数来计算发送节点的拥塞系数，并依据发送节点拥塞情况的不同自适应性的改变节点退避时间的长短，从而在整体上很好地控制了整体网络拥塞。
仿真结果表明，此算法一定程度上提高了信道利用率，增加了吞吐量，同时也缩短了节点抢占信道的时延，适合于大数据量的业务传输。
[关键词]VANET；IEEE802.11DCF；退避算法；网络拥塞[中图分类号]TN915.04[文献标识码]A1.引言VANET是一种基于车一车之间的以及车一路之间的无线通信的自组网络，它能够为用户提供信息交换及应用服务。
美国电机电子工程师协会于2009年推出了专门用于汽车通信的802.11p标准，并规定其MAC层使用IEEE802.11DCF技术。
文献显示，如果在碰撞前0.5秒的时候，给司机提供一个预警，60%的事故是可以避免的。
而MAC层的退避算法的优劣直接影响了传输的延时，因此好的退避算法对于提高道路交通安全至关重要，对于退避算法的研究主要集中在退避时间的制定。
本文通过分析已有的典型退避算法，提出了一种新的自适应退避算法。
根据节点间数据帧、RTS、CTS发送与接收失败次数和以及节点的等待队列长度来共同估算此节点处的网络拥塞系数，以此为依据判断网络在此节点的拥塞程度，进而自适应地确定节点的退避时间，也就决定了节点抢占信道的能力。
2.相关工作BEB退避算法是IEEE802.11协议中采用的退避机制。
当前的研究虽然有很多优秀的退避算法，但这些MAC退避算法在竞争信道冲突后采用固定的退避因子来选取退避窗口，并不适合多跳无线网络环境。
因此节点能够自主地选择合适的退避因子对于设计多跳无线网络MAC 退避算法有重要意义。
IEEE802.11无线局域网中基于最优窗口的退避算法
IEEE802.11无线局域网中基于最优窗口的退避算法廖盛斌;朱晓亮【期刊名称】《计算机科学》【年(卷),期】2012(39)1【摘要】That every node should have the same value of contention window (Cw) was first vertisified in a WLAN by formulating resource allocation as a utility maximization optimal problem, then the relation between the optimal value of Cwand the number of nodes was obtained by maximizing the total network utility with constrains of minimizing collision probability. A new retransmission algorithm was proposed which uses an optimal shared Cw. Due to the same Cw,the proposed algorithm can effectively overcome the unfairness of BEB algorithm and and improve throughput Simulation results validate our conclusion,%首先通过把资源分配看成效用最大化的优化模型,说明在IEEE 802.11无线局域网中各个节点争用信道的退避窗口应当一样,然后通过最小化节点间的冲突概率,得出节点个数与最优退避窗口之间的关系,由此提出一种基于最优共享退避窗口的重传算法.由于各个节点的退避窗口一样,算法有效地解决了BEB(Binary Exponential Backoff)算法的不公平性问题；并且退避窗口根据网络的状况设置,吞吐量也得到了较大的提高.仿真试验验证了算法的有效性.【总页数】3页(P82-84)【作者】廖盛斌;朱晓亮【作者单位】华中师范大学国家数字化学习工程研究中心武汉430079;华中科技大学电信系武汉430074;华中师范大学国家数字化学习工程研究中心武汉430079【正文语种】中文【中图分类】TP393【相关文献】1.基于IEEE802.11协议的退避算法改进设计 [J], 周洪霞;赵爱龙;唐金元;2.多速率最优竞争窗口的WLAN退避算法 [J], 胡国柱;王吉军;杨凯3.ADD:一种无线局域网MAC层竞争窗口退避算法 [J], 宋翊;王建新4.退避算法多负载状况下的退避窗口最优设定 [J], 马纯;尹小燕;房鼎益;陈昊;韦泽鹏;陈晓江5.基于IEEE802.11的星间链路最短接入时延退避算法 [J], 王星宇;李勇军;赵尚弘;曹桂兴;谭庆贵;郑永兴;姜勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于变化率的802.11竞争窗口退避算法
ＭＡ ） Ｃ 协议 。ＭＡ Ｊ Ｃ层 包括 ２ 接入 方式 ：基 于竞 争机 制 种 的 分 布 式 协 调 功 能 （ ｉｒ ｕｅ ｏ ｒｉ ｔ ｎ Ｆｎｔ ｎ Ｄｓ ｉ ｔ Ｃ ｏｄ ａ ｏ ｕｃ ｏ， ｔｂ ｄ ｎｉ ｉ Ｄ Ｆ和 基 于 轮 询 机 制 的 点 协 调 功 能 （ｏｎ Ｃ ｏｄ ａｏ Ｃ） Ｐ ｉ ｏｒｉ ｔ ｎ ｔ ｎｉ Ｆ ｎｔ ｎ Ｐ Ｆ 。其 中 ，Ｄ Ｆ 接入机 制采 用带 有冲 突避 免 ｕｃｉ ， Ｃ ） ｏ Ｃ 的载 波侦 听 多路访 问 Ｃ ＭＡＣ Ｓ ／Ａ协议 ， 调所 有 的结点在 强
Ｂａ ｋｏ ｇ ｒｔ ｃ ｆ Ａｌ ｏ ｉｈｍ ｆ８ ２ １ ｎｔ ｎｔｏ ｉ ０ ０ ． １Ｃｏ ｅ ｉ ｎ Ｗ ｎｄｏ ｗ Ｂａ ｅ ｎ Ｃｈａ ｅＲａ ｅ ｓｄ０ ｎｇ ｔ
ＣＨ ＥＮ ｎ— ａ，Ｓ Ｎ Ｇ Ｊｕ ｘｉ Ｏ Ｓｈｕｎ－ｉ ｌｎ，ＣＨ ＥＮ Ｇ ｅｙａ Ｋ － ｎｇ
ｗｉ ｄ ｗ ｃ ｏ ｄｎ ｏ ｔｅｔ ｌｍｅ ｔ ｂ ｖ ． ｎ ｅ ｕ ｅ ｈ ｏ ｔｎｉｎ ｏ ｃ ｅｓａ ｍｅｉｒｔｓｔｅｐｅｆ ｒ ａ ｃ ｆｎ ｔ ｏ ｋ ＮＳ２ ｓｍｕａｉｎ ｎ ｏ ａ ｃ ｒ ｉｇｔ ｈ ｗｏ ｅｅ ｎ ｓａ ｏ ｅ ａ ｄ ｒｄ ｃ ｓｔｅ ｃ ｎ ｅ ｔｏ ｆａ ｃ ｓ ｎｄａ ｌ ａｅ ｈ ｒｏｍ ｎ ｅｏ ｅ ｏ ｗ ｒ． ｉ ｌｔ ｏ
率的相对变化率 ，以此衡量 网络 当前拥塞状况 ，根据上述 ２ 种变化率动态调整竞争窗 口，降低信道接入 的竞争 。Ｎ ２ Ｓ 仿真结果表明 ，该算
法可以适应 网络负载 的变化 ，提高 系统 的吞 吐量 ，降低丢包率 和端 到端时延。
基于IEEE802.11b的MAC层随机退避算法的实现技术研究
基于IEEE802.11b的MAC层随机退避算法的实现技术研究梅惠平【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2012(31)28【摘要】With the rapid development and wide application of WLAN, the research and analysis on WLAN has been an important subject in wireless communication fields. This article mainly discusses implementing equitable access to shared wireless data in IEEE 802.11b wireless LAN, which apply random backoff algorithm based on the fundamental channel access by random competition. Carrier sense mechanism and backoff algorithm in IEEE802.11b MAC DCF are researched in the process.%随着WLAN技术的快速发展与广泛应用,WLAN实现技术的分析与研究成了领域中的一个热门命题.文章通过对IEEE802.11b的媒体接入控制MAC层DCF载波监听机制实现技术的研究,重点论述了随机竞争信道访问方式的随机退避算法,实现了IEEE 802.11b无线局域网中的公平访问共享的无线网络资源.【总页数】3页(P211-213)【作者】梅惠平【作者单位】浙江纺织服装学院,宁波315211【正文语种】中文【中图分类】TP39【相关文献】1.基于预警优先级的ZigBee传感网络MAC层退避算法 [J], 梁利生;周国华;武兰民;吕玉祥2.Ad Hoc中MAC层一种基于动态预测的退避算法 [J], 秦耀文;胡志刚3.LTE网络端MAC层随机接入的研究及实现 [J], 牛丹丹;杨晋霞;何建仓4.基于IEEE802.11b的MAC层随机退避算法的研究与实现 [J], 周慧5.基于MAC层协议的自适应退避算法 [J], 王宏志; 戚小莎; 胡黄水; 王晓宇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Ad Hoc网的IEEE802.11 MAC协议退避算法
Ad Hoc网的IEEE802.11 MAC协议退避算法苏俊生;戴志平;张雯【期刊名称】《现代防御技术》【年(卷),期】2013(041)004【摘要】IEEE802.11的MAC协议是移动Ad Hoc网络目前事实上的标准.节点成功发送后,该协议中的信道接入退避算法将节点竞争窗口值CW(contention window)设为最小竞争窗口值CWmin,这种算法易造成某个节点一直占有信道,使得其他节点出现“饥饿”现象.提出一种改进算法EBEB(enhanced binary exponential backoff),用窗口阀值CWmid区分网络状态,让节点据此来合理的设置当前的竞争窗口,而不是直接设为最小值,避免节点之间产生严重的不公平.仿真结果表明改进算法EBEB在数据丢失量、时延、吞吐量上优于原有的BEB(Binary exponential backoff)算法.【总页数】5页(P100-104)【作者】苏俊生;戴志平;张雯【作者单位】空军预警学院研究生管理大队,湖北武汉 430019;空军预警学院四系,湖北武汉 430019;空军预警学院四系,湖北武汉 430019【正文语种】中文【中图分类】TP393【相关文献】1.Ad Hoc网络中增强TCP性能的MAC退避算法 [J], 奎晓燕;杜华坤;柳建新2.Ad Hoc中MAC层一种基于动态预测的退避算法 [J], 秦耀文;胡志刚3.基于对数函数的Ad Hoc网络MAC退避算法 [J], 徐磊;方红雨;李晓辉4.CIMLD:多跳Ad Hoc网络中一种自适应的MAC退避算法 [J], 奎晓燕;杜华坤5.Ad Hoc网络MAC层退避算法的仿真研究 [J], 孙强;徐晨;黄勋;石生林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
IEEE802.11标准中退避过程的优化
哈尔滨理工大学学士学位论文摘要随着无线局域网(WLAN)的广泛应用和对实时多媒体业务需求的不断增加，在无线局域网中提供质量保证服务(QoS, Quality of Service)已经成为一项重要的极具挑战性的任务。
IEEE802.11标准是目前应用最为广泛的无线网络标准，它对MAC层的定义包括两种访问机制，分别是分布式协调功能(DCF)和点协调功能(PCF).近年来，人们在该标准的基础上提出了很多有价值的QoS机制在无限局域网领域中一项基础的研究是开发有效地介质访问控制协议（MAC），提供公平性高吞吐量等控制。
IEEE802.11协议作为现有的标准存在很多的不足，本文试图对IEEE802.11协议的随机数发生方式进行修改，将标准中生成的随机数的分布函数由均匀分布改为正态分布，以改进MAC层协议的吞吐量的性能等，并提供一种支持区分服务的方式，并通过NS2作为仿真工具进行仿真研究，对标准方式和本文提出的方式进行对比得出结论。
并对这种方式作为区分服务方式的可行性进行了提出了简单看法。
关键词IEEE802.11标准；退避过程；无线局域网；介质访问控制协议；分布函数Optimization in backoff process of IEEE802.11AbstractWith the general application of wireless locate area net (WLAN) and the increasing demand to real-time medium service. Providing quality of service（QoS）in WLAN has becoming a significant role. IEEE802.11 standard, the most popular standard in WLAN area ,obtain two medium access mechanism in his definition of MAC, distributed coordination function (DCF) and point coordination function (PCF) . Recently people have developed many valuable QoS mechanism.One fundamental issue in WLAN is to develop efficient medium access control (MAC) protocol .In this paper, I focus on the performance improvement in MAC layer by using a novel MAC protocol for WLAN developing carrier sense multiple access/collision avoidance (CSMA/CA). I first analysis the performance of the IEEE 802.11 MAC algorithm, then give a MAC algorithm modified from IEEE802.11.And with the network simulation (NS2), I compared the performance of the new MAC algorithm with the performance of IEEE802.11 MAC algorithm .The way to modify the IEEE802.11 is to change the distribution function of the random number used to set backoff timer, from uniform to normal.Keywords Backoff process ；IEEE802.11 ；WLAN ；MAC ；Distribution function;不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- I -哈尔滨理工大学学士学位论文摘要IAbstract II第1章绪论 11.1 课题背景 11.2 背景 11.2.1 无线局域网简介 11.2.2 无线局域网中的QoS支持 21.2 本文的目的21.3论文工作 31.4论文结构 3第2章IEEE802.11标准 32.1无线局域网标准进展 32.1.1 IEEE 802.11家族32.1.2 HiperLAN 42.1.3 HomeRF 52.1.4蓝牙 52.2 IEEE 802.11无线局域网 52.2.1系统体系结构 52.2.2协议体系结构72.3 IEEE 802.11标准的物理层82.3.1跳频扩频(FHSS ) 82.3.2直接序列扩频（DSSS）92.3.3红外传输技术（IR） 92.3.4IEEE802.11b的增强物理层102.4 IEEE 802.11的MAC层102.4.1 DCF机制112.4.2 PCF机制162.4.3 MAC层的管理功能18第3章仿真软件NS 20第4章对IEEE802.11标准的改进244.1 IEEE802.11机制分析244.1.1 IEEE802.11方式 244.1.2 采用随机退避数 244.1.3 分布函数的考虑 254.2 本文的修改254.2.1 修改方式254.2.2 修改理由分析25- II -哈尔滨理工大学学士学位论文第5章NS仿真验证295.1 模拟试验设计295.2 在NS实现修改MAC层工作方式305.3 仿真结果分析32结论34致谢34参考文献34附录A测试脚本程序exmaple2.tcl 35附录 B 数据处理脚本语言程序AWK.AWK 38附录C 翻译39千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。
IEEE 802.11无线网络中基于同步竞争窗口的退避算法
IEEE 802.11无线网络中基于同步竞争窗口的退避算法黄仰超;朱锐;王晓玉;孟庆微【期刊名称】《计算机应用》【年(卷),期】2016(036)0z1【摘要】针对IEEE 802.11标准中引用的传统的二进制指数退避算法(BEB)在解决信道接入冲突时,网络碰撞概率较大且站点公平性较差的问题,提出一种基于同步竞争窗口的退避算法(SCW).该算法中,网络内所有站点跟踪当前网络的传输情况,当检测到信道状态发生变化时,各站点停止退避并根据信道当前监测到的信道状态自适应地调整竞争窗口大小,然后通过重置该竞争窗口使得所有站点在下一次信道竞争时具有相同竞争窗口大小,即所有站点的信道介入概率相同.仿真结果表明,随着站点个数的变化,SCW算法的公平性指数接近于1且一直保持稳定;而且当网络站点个数较多(36个左右)时,SCW算法的网络吞吐率比传统BEB算法提高了约11％,时延降低了6％.所提算法能够有效地提高了网络吞吐率和时延性能,同时具有更高的网络公平性,因此有利于实际应用中对传输速率和时延有较高需要的业务的传输,尤其适用于节点密集部署的高速率无线网络中.【总页数】4页(P1-4)【作者】黄仰超;朱锐;王晓玉;孟庆微【作者单位】空军工程大学信息与导航学院,西安710077;空军工程大学信息与导航学院,西安710077;空军工程大学信息与导航学院,西安710077;空军工程大学信息与导航学院,西安710077【正文语种】中文【中图分类】TN919.2【相关文献】1.基于最佳竞争窗口的IEEE802.11DCF接入协议改进及性能分析 [J], 何燕;张红梅;张向利;朱常其2.基于IEEE802.11DCF的优化竞争窗口算法 [J], 张锋;向新;杨宝强;裴冬冬3.IEEE802.11无线网络的两步指数退避算法 [J], 朱艺华;徐晖;彭静4.竞争窗口大小对IEEE 802.11无线网络的影响 [J], 周海兴5.基于变化率的802.11竞争窗口退避算法 [J], 陈俊霞;宋顺林;成科扬因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于变化率的802.11竞争窗口退避算法
基于变化率的802.11竞争窗口退避算法陈俊霞;宋顺林;成科扬【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2012(038)017【摘要】在分析典型的退避算法基础上,提出一种改进的IEEE 802.11协议退避算法,引入结点碰撞频率的相对变化率和结点成功发送频率的相对变化率,以此衡量网络当前拥塞状况,根据上述2种变化率动态调整竞争窗口,降低信道接入的竞争.NS2仿真结果表明,该算法可以适应网络负载的变化,提高系统的吞吐量,降低丢包率和端到端时延.%In order to improve the backoff algorithm of IEEE 802.11, this paper analyzes several algorithms, and introduces the change rate relative of collision frequency and successful transmission, for the scale of the current congestion of network. The algorithm adjusts contention window according to the two elements above, and reduces the contention of access and ameliorates the performance of network. NS2 simulation result proves that the algorithm can adapt the change of network load, improve the throughput and monish the packet drop rate and end-to-end delay.【总页数】5页(P77-80,83)【作者】陈俊霞;宋顺林;成科扬【作者单位】江苏大学计算机科学与通信工程学院,江苏镇江212013;江苏大学计算机科学与通信工程学院,江苏镇江212013;江苏大学计算机科学与通信工程学院,江苏镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TP301.6【相关文献】1.一种最小竞争窗口自适应调整的802.11退避算法 [J], 朱颖;夏海轮;武穆清2.基于竞争窗口递减因子自适应调整退避算法 [J], 张长森;陈鹏鹏3.基于GDCF的竞争窗口快速增加退避算法 [J], 蔡保国;缪学宁4.IEEE 802.11无线网络中基于同步竞争窗口的退避算法 [J], 黄仰超;朱锐;王晓玉;孟庆微5.一种基于竞争窗口复位调整的改进退避算法 [J], 梁建武;陈子青因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
IEEE802.11 DCF退避机制公平性分析与改进
ｔ ）退 避 算 法 ，退 避 的 最 小 时 间 间 隔 为 一 个 时 隙 时 间 ｉ ｍｅ （ｌｔＴ ｍ ） ｔ Ａ ＝ 播 时 延 （ｒｐ ｇ ｔ ｎ ｄ ｌｙ＋收 发 机 收／ Ｓｏ ｉ ｅ Ａ 。 ｔ 传 ｐｏ ａａｉ ｅａ ） ｏ 发 转 换 时 间 ＋ ＨＹ层 向 ＭＡＣ层 指 示 信 道 状 态 的 的 时 间 。 Ｐ
通常 Ａ ｔ为 十 至 几 十 微 秒 。
协议 。 Ｃ Ｄ Ｆ允 许 各 站 点 依 托 分 布 式 协 调 方 式 公 平 地 竞 争
信道资 源 ， 用有竞争 的信道 共享方式 （ｓ 采 ｃ ＭＡ／ Ａ） 而 Ｃ 。
Ｐ Ｆ为 依 托 中心 节 点 协 调 无 线 信 道 分 配 的 一 种 方 式 ， Ｃ 由 接入点 Ａ Ｐ负 责 信 道 的 分 配 ， 以 没 有 冲 突 的 发 生 。 大 所 多数 情 况 下 ， Ａ 的默 认 配置 采 用 Ｄ Ｆ而 不 是 Ｐ Ｆ ＷＬ Ｎ Ｃ Ｃ 方 式 ，因 为 Ｄ Ｆ基 本 能 满 足 数 据 传 输 业 务 的 需 求 ， Ｃ 而 Ｐ Ｆ由 于 采 用 了 轮 询 的 方 式 ， 加 了 开 销 ， 此 带 宽 利 Ｃ 增 因 用 率 较 Ｄ Ｆ低 ｌ。 Ｃ ２ Ｊ Ｄ Ｆ协 议 基 于 载 波 监 听 多 路 访 问／ 突 避 免 （ Ｓ ／ Ｃ 冲 Ｃ ＭＡ
ｉ ｉ ｔｔ ｄ ｂ Ｎ Ｔ． ｉ ｌｔ ｎ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｔ ａ ｙ ｔ ｍ ｈ ｏ ｇ ｐ ｔ ｃ ｎ ｂ ｍｐ ｖ ｄ ａ ｄ ｄ ｌｙ ｄ ｃ ｉ ｅ ． ｓ ｍｉ ｅ ｙ ＯＰ Ｅ Ｓ ｍｕ ａ ｉ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔ ｓ ｓｅ ｔｒ ｕ ｈ ｕ ｓ ａ ｅ ｉ ｒ ｅ ， ｎ ｅａ ｅ ｌ ｓ ａ ｏ ｓ ｏ ｎ
IEEE802.11DCF的一种优化退避算法
IEEE 802.11 DCF的一种优化退避算法
IEEE 802.11 DCF的一种优化退避算法黄金科;王兴华;向新;肖虎【摘要】In order to enhance the overall performances of wireless networks,this paper analyzes the influences of the binary back-off algorithm and the size of Contention Window (CW)used for the Distributed Coordination Function (DCF)of the Media Access Control (MAC)layer of IEEE802.11 wireless networks in the fundamental working mode.It then optimizes the back-off mechanism by increasing the initial CW,cancellthe Distributed InterFrame Space (DIFS)that busy channels need to wait for when they become idle but still have to be back-off and set up an intermediate value as a threshold so that different back-off algorithms are adopted when node transmission is a success or a failure.OPNET simulation results show that the im-proved algorithm can effectively reduce network access delay and improve the system throughput.%为了提升无线网络的整体性能，通过IEEE 802.11 MAC(媒体访问控制)层DCF(分布式协调功能)在基本工作模式下所使用的二进制退避算法和CW(竞争窗口)的大小对网络整体性能的影响进行了分析。
基于IEEE802.11b的MAC层随机退避算法的研究与实现
子 模 块 在 发 送 数 据 帧 ＭＰ Ｕ 前 必 须 进 Ｄ入＿退避ｆ ａ・ Ｂ ￣— ｋ
ｏ ｆ Ｐｏｅｕｅ 子模 ｆ ｒ ｄ ｒ） ｃ
块 进 退 避 过 程 ，
其 中 Ｒ ｎｏ 是 随 机 数 ，ｌｔｉ ａｄ ｍ０ Ｓｏ ｅ是 总 传 而 且 数 据 帧 ＭＰ Ｕ Ｔ Ｄ 播时延 ， Ｗ 是竞争窗 口 ， Ｃ 它是 Ｓｏ ｉ ｅ的整数 发 送 失 败 时 ，也 必 ｌｔ ｍ Ｔ
拓 展 了 Ｔ ＪＩ 议 Ｌ Ｃ层 以 下 的物 理 层 和 媒 体 接 入 控 制层 （ ｃ】Ｐ协 ／ Ｌ ＭＡＣ。本 文 重 点 论 述 Ｉ Ｅ ８２１ｂ的 ＭＡ ） Ｅ Ｅ ０ ．ｌ Ｃ层 基 于 随 机 竞 争 的分 布 式 协 调 功 ￣（ Ｆ的 ＥＤＣ ） 基 本 信 道 访 问方 式 的 随机 退 避 机 制 的研 究 与 实现 。 关 键 词 ： Ａ 媒 体 接 入 控 制 （ Ｃ ； 布 式 协 调 功 能ｆ ｃ ）退 避 算 法 ＷＬ Ｎ； ＭＡ ）分 Ｄ Ｆ；
１ 述 概 规 程 。 只 要 定 时 器 近年 来 ， 随着 无 线 网 络 的 不 断 改 进 ， 使 为 ０时 ，就 可 以 开 其
用范 围迅速扩大 ，但 其存在一些急待解决 的问 题 ， 当竞争节点数 目增加 时， 如 系统吞吐量 、 公 平因子 、 平均时延等参数恶化 ， 特别是当两个设 备利用一个中心接人点进行连接 ，这两个设备 都 能 够 “ ” 中 心 接 入 点 的存 在 ， 互 相 之 间 听 到 而 则 可 能 由 于 障 碍或 者 距 离 原 因无 法 感 知 到 对方 的存在的“ 隐含 终 端 ” 问题 。 ＩＥ ８ ２ ｌ 是 专 门 为 无 线 局 域 网 Ｅ Ｅ ０ ．１ｂ （ Ａ ） 定 的 一个 标 准 ， 标 准 分 别 定 义 了物 ＷＬ Ｎ制 该 理 层 和 媒介 访 问控 制 的技 术 规 范 。而 ＩＥ ８２ Ｅ Ｅ０ ． １ｂ的 ＭＡＣ层 “ １ 分布 式访 问方 式” 实现将很好 的解决了这些难题 ，保证设备之间传输 的速 率 和 数 据 的 可靠 性 ， 高 吞 吐 率 ， 现 多用 户 无线 提 实 媒介共享资源 等问题 。 ２ 避 机 制 分 析 退
基于IEEE802.11协议的退避算法改进设计
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｅ ｘ ｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ Ｂａ ｃ ｋ ｏ ｆ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｉ ｓ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｉ ｎ ｏ ｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ Ｉ Ｅ ＥＥ ８ ０ ２ ．１ １ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｐ ｌ ａ ｙ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｒ ｕ ｌ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｔ ａ ｐ ａ ｃ ｋ ｅ ｔ ｃ ｏ ｌ ｌ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ， ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｔ ａ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ
要针对 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ １ 协议 的二进 制指数退 避算法 （ Ｂ ｉ ｎ ａ ｒ ｙ Ｅ ｘ ｐ ｏ ｎ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ Ｂ ａ ｃ ｋ ｏ ｆ， Ｂ Ｅ Ｂ ） ） 进行 了分析研究 ， 并 在此基 础上 设计 了新 的退避 算法 ， 最后用 Ｍａ ｌ ｆ ａ ｂ软件对改进前后 的协议 的关 键性能指标 （ 吞 吐量 和传输 时延 ） 进行了仿真对 比，
Ｂ Ｅ Ｂ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ， ａ ｎ ｄ ａ ｔ ｌ ａ ｓ ｔ ｗ ｅ ｍａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｍ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｐ ｅ ｆ ｒ ｏ ｍａ ｒ ｎ ｃ ｅ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ（ ｈ ａ ｎ ｄ ｌ ｉ ｎ ｇ
IEEE802.11b的DCF退避算法实现技术探究
IEEE802.11b的DCF退避算法实现技术探究陈坚刚【摘要】本文研究了无线局域网IEEE 802.11b的MAC层基于随机竞争的分布式协调功能(DCF:Distributed Coordination Functoion)的基本信道访问方式的实现技术.DCF主要包括载波侦听机制、随机退避机制、帧优先级机制等.它定义了两种工作方式,一种是基本访问方式CSMA/CA,基于物理信道的载波侦听;另外一种是基于RTS/CTS虚拟载波侦听,这种方式在CSMA/CA的基础上增加两个长度特别小的数据包RTS和CTS来克服"隐藏终端"问题.可以通过对这两种载波侦听机制的研究,并利用SDL图和状态转移图,完成退避算法的软件实现.【期刊名称】《浙江工商职业技术学院学报》【年(卷),期】2010(009)003【总页数】4页(P36-39)【关键词】退避算法;无线局域网;媒体接入控制(MAC);分布式协调功能(DCF)【作者】陈坚刚【作者单位】浙江工商职业技术学院,浙江,宁波,315012【正文语种】中文【中图分类】TP393.1随着无线局域网技术的日趋成熟，国内目前无线局域网的应用也比较多。
无线网络在赋予用户通信自由的同时也带来一些弊端，如设备间的信道争用，造成传输碰撞，影响网络的吞吐率，特别是当两个设备利用一个中心接入点进行连接，这两个设备都能够“听”到中心接入点的存在，而互相之间则可能由于障碍或者距离原因无法感知到对方的存在的“隐含终端”问题。
IEEE 802.11b的MAC层“分布式访问方式”（DCF）实现技术将很好的解决这些弊端，确保设备之间传输的速率和数据的可靠性，提高吞吐率，实现多用户无线媒介共享资源等问题。
DCF的实现技术包括载波侦听、退避机制和优先级机制。
本文选取退避算法作为研究对象，探究了其软件实现过程。
常用退避算法有三种：非坚持，1-坚持，p坚持。
非坚持算法采用随机的重发延迟时间可以减少冲突发生的可能性，可是这样处理会降低媒介利用率，1-坚持型算法虽然能够避免了媒介利用率的损失，但是假如有两个或两个以上的站点有数据发送，冲突就不可避免。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ＩＥ ８２１ 中的一种新型信道竞争退避算法 Ｅ Ｅ ０ ．１
苏俊 生 ， 戴 志平 ， 王 国强 ， 叶 锋’
（． １ 空军预警学院 研 究生管理 大队， 武汉 ４ ０ １ ； ． ３ ０９ ２空军预警学院 四系， 武汉 ４ ０ １ ； ． ３ ０ ９ ３空军通信部 ， 北京 １０ ０ ） ０ ０ ０
Ｓ ｐ１Ｃ ｔ Ｗ的 估 计 ． 在 ＤＣ ｅ Ｆ中 ， 当其 他 站 点 同 时 在传 送 时 ， 避 计 数 器 暂停 工 作 ， 当信 道 退 而
空 闲 了一 个 Ｄ Ｆ ＩＳ周 期 后 ， 重 新 开 始 倒 计 时 计 又 数 ． 图 １ 出通 过 暂 停 次 数 来 估 计 活跃 站 点 数 给
ＩＥ ８ ２１ｂ协 议 支 持 分 布 式 协 调 功 能 Ｅ Ｅ ０ ．ｌ （ Ｃ 和点 协调式 功能 （Ｃ ） Ｄ Ｆ） Ｐ Ｆ ２种 ． 为 了 进
一
步 改 善 ＤＣ Ｆ的 性 能 ， 必 要 对 退 避 算 法 进 行 有
２ 计算暂停次数的退避 算法（Ｃ １ Ｓ Ｂ
Ｓ Ｂ算法 通 过 全 局 观察 来 评估 系统 状 态 ， Ｃ 设
置 与 全 Ｓ Ｂ Ｃ 算 法 包括 Ｃ Ｗ的估 计 和 Ｃ Ｗ的设 置 ．
研 究 ． 静 态 退 避 算 法 Ｂ Ｂ ＥＥ 、 Ｃ 结 Ｅ 、 ＩＤ Ｆ Ｒ
构 简单 ， 效 果差 ； 态退 避 算法 Ｚ Ｆ 但 动 ＤＣ 、
（＝ １ Ｇ （ １＋ ｃｉ ｆ （一 ｃ 卜 ） （ ） ） （） １
式 中 Ｃ为 当前 暂 停次 数 ．
暂 停
节点 Ａ
重新 开始
暂 停
重 新 暂 开 始 停
送 帧 ． 在传 送 过 程 中 ， 帧 可 能与 其他 帧发 生碰 该 撞 或 者 被 丢弃 ． 发 送成 功 后 ， 收方 应 回复 确认 接 帧 Ａ Ｋ给 发 送 方 ， 则 发 送 方 认 为 该 帧 发 送 失 Ｃ 否 败 而 重 传 ．传 送 失 败 ， 点 竞 争 窗 口值 置 为 当前 站
程 中观 察 到 ３ 暂停 ． 由此 认 为节 点 Ａ至 少有 ３ 次
１ Ｉ Ｅ ０ ．１ Ｆ机 制 简 介 Ｅ Ｅ８２１ ＤＣ
在 ８ ２１ 标 准 中 ， Ｃ ０ ．１ Ｄ Ｆ采 用 Ｃ ＭＡ Ｃ Ｓ ／Ａ机 制 ．
个 节 点 同 时 在 竞 争 无 线 信 道 ．观 察 到 的 暂 停 次
摘
要 ： 了提 高分布式协调功￣ （ Ｃ ） 为 Ｅ Ｄ Ｆ 的性能， 出了计算暂停 次数退避算￣（Ｃ ． 提 Ｓ Ｂ） 该算法采用指数加权
移动 平 均 （ ＷＭＡ） 其平 滑 ， 立 竞 争 窗 口值动 态相 关性 ， Ｅ 对 建 实现 了合理 分 配 、 划信 道 带宽 ． 真 结果 表 明 ，Ｃ 规 仿 ＳＢ 算 法在 实 际吞 吐 量 、 平性 、 撞 速 率上 优 于 二进 制 指 数 退避 算法 （ Ｅ ） 指 数 递增 指 数 递 减退 避 算 法 （ ＩＤ） 公 碰 ＢＢ、 ＥＥ 、
传送 ， 否则 执 行退 避 程 序 ．退 避 值 随机 地 从 间 隔 【，Ｗ 】 ０ －１中选 取 ． 在倒 计 时程 序 中 ， 空 闲一个 Ｃ 每 时 隙退 避 值 就 减 １ 当退 避 值 减 至 ０ ， 点 发 ． 时 站
平 均暂 停 次 数 ， 第 ｆ 迭 代公 式 为 其 次
Ａ Ｄ Ｆ Ｅ Ｃ 能 较 好 地 适 应 网络 环 境 ， 结 构 复 杂 ． 但 文 献 ［】 出 了一 种 动 态 分 布 式 算 法 ， 算 法 允 ８提 该 许 每 个 节 点 在 运 行 时刻 估 算 周 围 参 与 竞 争 的 节 点数量 ， 以此 设 置 最 优 的竞 争 窗 口值 ， 该 算 法 但
数 与 退 避 计 数 器 的值 有 直 接 关 系 ． 为 了 保 持 方 案 的稳 定 性 ， 用 指 数加 权 移 动平 均 算 法 来计 算 利
对 这种 算 法 ， 每个 站 点 在发 送 帧 之前 需 要 侦 听无 线 信 道 ． 当介 质 空 闲 了 一 个 Ｄ Ｆ ＩＳ周 期 时 ， 始 开
第２ 卷 第３ ６ 期
２１年 ０ ０２ ６月
文章 编 号 ：６３８９ （０２ ０．２ ８０ １７ ．６ １２ １ ）３０ １．３
空 军 雷 达 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｏ ｒ Ｆ ｒ ｅ Ｒａ ａ ａ ｅ ｏ ｒ ａ ｆＡｉ ｏ ｃ ｄ ｒＡｃ ｄ ｍ
Ｖｌ ． ６ Ｎｏ ３ ０ ２ ． １
自 应 增 强型 分布 式 协调 功 能算 法 （ Ｄ Ｆ ． 适 ＡＥ Ｃ ）
关 键词 ： 无线 局 域 网 ； 布式 协调 功 能 ； 分 退避 算 法 ； 竞争 窗 口 中图分 类 号 ：Ｐ ９ Ｔ ３３ 文献 标 志码 ： Ａ Ｄ ：０３ ６／．ｓ． ７．６ １ ０ ２ ３０ ８ ＯＩ１． ９ ｉｓ １ ３８ ９ ． １． ．１ ９ ｉｎ ６ ２ ０
的 ２倍 ， 到 达 到 竞 争 窗 口 的 最 大 值 （ ）对 直 ｃ （ ＩＥ ０ ．ｌ Ｃ Ｅ Ｅ ８２１ｂ， ＝ ０ ４ ． 站 点 又 执 行 退 避 程 １２ ）
｝ Ｉ
的估 计 不 精 确 ．本 文 通过 对 网络环 境 做 出估 计 ，
动 态 地调 整 竞 争 窗 口， 建立 了退 避计 数 器 的工 作 状 态 与 网络 状 态 之 间关 系 ， 而 动 态地 选 择 最优 从 化 竞 争 窗 口值 ．
情 况 ． 观 察 直 到 退 避 值 为零 时 退 避 计 算 器 的暂 停 次 数 ．每 一 次 暂 停 表 示 其 他 站 点 在 传 送 它 的 帧 或 者 ２ 站 点 发 生 碰 撞 ． 节 点 Ａ在 它 退 避 过 个