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1、第31卷第1期应用科学学报Vbl.31No.12013年1月JOURNALOFAPPLIEDSCIENCES一EleetroniesandInformationEngineeringJan.2013DOI:10.3969/j.issn.0255一8297.2013.01.007IEEE802.11DCF协议性能分析模型钟萍,施海彬,庄玉祥,石江宏,陈辉煌厦门大学信息科学与技术学院,福建厦门361005摘要:提出了一种改进的二维Markov链模型用于分析IEEE802.nDCF协议.该模型不仅考虑实际应用中饱和业务量和非饱和业务
2、量的情况,而且考虑DCF协议的退避计时器的冻结状态和有限的重传次数.通过对该Markov链模型稳定状态的求解并结合M/M/l/K排队模型,导出了DCF系统性能的理论模型.仿真结果表明,该理论模型能够精确地预测广义IEEE802.nDCF协议的系统性能.关键词:无线局域网:IEEE802.11;分布式协调功能;Markov链模型中图分类号:Tp393文章编号:0255一8297(2013)01一0041一07PerformaneeAnalysisModelforIEEE802.11DistributedCoordinationF
3、tlnetionProtoeolZHONGPing,SHIHai一bin,ZHUANGYu.~xiang,SHIJiang一hong,CHENHui一huangSehoolof1nf(2"a亡乞onsc乞eoeeaodTeehnologV,X艺amenUn乞ve二乞亡军,爪aoe"夕61005,几心乞anPro"云"ee,Ch乞naAbstract:ThisPaperProPosesanimProvedtwo-dimensionalMarkovehainmodelforthePerformaneeanalysisoftheIE
4、EE802.11DCFprotoeol.Themodel15applieabletobothsaturatedandunsaturatedtrafieeonditions#Moreover,itextendstheexistingmodelstotakeintoajceountpreviously一ignoredMACI即erfaCtorssuchasbackoffrezingandlimitedtimesofretry.Inaddition,byderivingthestationarystateoftheMarkovmod
5、elandeonsideringanM/M/1/Kqueuingmodel,wefurtherderiveatheoretiealmodelforevaluatingperformaneeofthegeneralIEEE802.11DCFprotoeols.AeeuraeyoftheProPosedtheoretiealmodel15valldatedwithslnlulationresults.Keywords:wirelessloealareanetwork,IEEE802.11,distributedeoordinati
6、onfunetion,Markovehainmodel近年来,IEEE802.n[l]广泛用于无线局域网!无中,最经典的成果来自文献[0l提出的用一种二维线自组织网络的理论研究!仿真研究以及各类试验床.Markov链模型对IEEE802.nDCF协议建模.通过其中分布式协调功能(distributedeoordinationfune-对该Markov链模型的稳态求解,得到在任意时隙内tion,DCF)协议作为IEEE802.11MAC(mediumae-节点的发送概率和发送数据的冲突概率,从而导出主要的系统性能指标)饱和吞吐量
7、.但是,作者假设cescontrol)层最基本的无线信道接入方式,采用基于冲突避免的载波侦听多址接入(earriersensemulti-无线信道为理想信道,即不考虑在多跳无线网络中存在的隐藏节点和暴露节点问题以及信道错误情况;每p一eaeeesswitheollisionavoidanee,CSMA/CA)的随机接入协议,并在发生碰撞后采用二进制指数退避算个节点的业务量都处于饱和状态,即队列中一直有法避免再次碰撞.对DCF协议性能进行数学建模,成数据;每个节点的MAC层发送队列的容量为无穷大,为当前计算机通信领域的研究热点之
8、一医10}.即不考虑队列溢出的情况;在建模过程中,未考虑有在IEEE802.nDCF的建模和性能分析的方法限重传次数!退避冻结以及最大重传次数和最大后退收稿日期:2011一07-09;修订日期:2011一09一16基金项目:福建省科技重大专项基金(No.2007Hz0003)
