ieee802.11无线局域网mac层协议分析与性能仿真

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1、●一一一j{东北大学硕士学位论文摘要IEEE802．11无线局域网MAC层协议研究与性能仿真摘要无线局域网技术是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，它采用无线传送方式提供传统有线互联网的所有功能，而不会受到线缆的限制。网络系统的基础设施不再需要埋在地下或藏在墙罩，它可以是移动性的，也可以随不同的需求在使用过程中发生变化。无线局域网以无线多址信道作为传输媒介，利用电磁波完成数据交互。这就为移动化、个性化和多媒体应用提供了可能，解决了一些有线网络无法解决的难题。IEEE802．“标准主要规定了媒体访问控制(M

2、AC)层和物理层的相关协议。无线网络很多问题的根本原因在于IEEE802．11MAC层的信道共享协议。近年来无线网络MAC层协议的研究、改进和性能评价一直是计算机通信领域研究的热点。伴随无线局域网同益广泛的应用和功能、性能需求的增加，针对无线局域网MAC层的性能改进和分析具有非常重要的科学意义和应用前景。基于无线局域网MAC层的主要工作集中在提高它的吞吐量、丢包率和包平均延迟性能上。本文通过对当前广泛应用的IEEE802．11MAC子层中的DCF(DistributedCoordinationFunctio

3、n)协议的仔细分析，对MAC协议中影响网络性能的载波检测机制、优先访问机制，特别是冲突退避算法进行了深入地研究。通过对BEB、MILD、EIED等几种传统退避算法的原理分析与优缺点比较，以获得尽可能大的吞吐量和尽量小的丢包率与平均延迟为目标，结合目前一些研究者在冲突退避算法方面的研究结果，提出了改进的线性／多重增长线性／多重下降(ILMILMD)退避算法和改进的自适应调整DCF竞争窗口策略。文中对它们的算法原理和实现方法进行了仔细描述。在对无线局域网MAC协议研究的基础上，采用NS2网络仿真工具，对所提改进

4、的线性／多重增长线性／多重下降退避算法ILMILMD进行了性能仿真。结果表明，由于算法中对发送站和非发送站，根据监测到先前包是否冲突情况，采用不同的竞争窗口调节策略。不仅仅保证了站间数据发送的公平性原则，其吞吐量、丢包率和包平均延迟性能都获得一定程度的提高。关键词：无线局域网；媒体访问控制协议；分布协调功能；冲突退避算法；吞吐量；丢包率；包平均延迟‘-II．气}}，P．r，】●一．、{◆●-，‘。-o，●0东北大学硕士学位论文ResearchandPerformanceSimulationon撇CProto

5、colofIEEE802．11WirelessLANAbstractWirelessLANtechnologyisthecombinationofcomputernetworkandwirelesscommunicationtechnology,whichprovidesallthefeaturesofthetraditionalwiredInteractnetworkwithwirelesstransmission,andwouldnotberestrictedbycable．Networksystemi

6、nfrastructurenolongerneededburiedinthegroundorhiddeninthewall，itismobileandcallchangealongwiththedevelopmentofthenetwork．WirelessLANUSesthewirelessmultipleaccesschannel豳thetransmissionmediumandusestheelectromagneticwavetofulfillthedataexchangewhichprovides

7、thepossibilityofthemotion,individuationandthemultimediaapplicationandresolvesanumberofcablenetworkstosolveproblems．IEEE802．11standardsmainlyprescribetheprotocolsinMAClayerandphysicallayer．Manyproblemsofwirelessnetworksarebasicallyonthechannelsharingprotoco

8、linIEEE802．11MAClayer．Inrecentyears，theresearchofMAClayerprotocolwirelessnetworkandperformanceevaluationofimprovementcomputerhavebecomeahotresearchinthefieldofcommunications．Withtheincreasinglywiderangeapplic