802.11无线局域网MAC层协议的仿真与优化研究

"基于OPNET的无线局域网MAC层协议的仿真设计与研究" 本文主要探讨了802.11无线局域网（WLAN）的MAC层协议，特别是分布式协调功能（DCF）和增强型DCF（EDCF），以及它们在服务质量（QoS）支持下的退避算法。在MAC层，协议的主要任务是有效和公平地管理共享无线信道的访问。 首先，论文介绍了802.11标准中静态优先级的分类，如表4.1所示。这些优先级类别用于区分不同的服务类别（AC），例如尽力服务（Best Effort）和实时服务（如视频和语音）。优先级0至3分别对应不同的AC，其中视频探测和视频流被赋予较高的优先级，而语音通信的优先级最高。 接着，文章阐述了基于AIFS（Arbitration Interframe Space）的优先级机制。在扩展DCF（EDCF）中，AIFS根据不同的服务类别具有不同的值，而非DCF中的固定DIFS。较小的AIFS值意味着更高的优先级，因为具有最小AIFS的队列能更快接入信道。AIFS的计算涉及服务类别对应的时隙数量，使得高优先级服务能更快速地传输数据。 然后，讨论了基于退避算法的优先级机制。在传统的DCF中，冲突发生后，冲突窗口（CW）简单地翻倍。然而，EDCF引入了持续因子（Persistence Factor）的概念，以适应不同优先级的服务。这种机制允许高优先级的帧在冲突后更快地重试，从而改善网络性能。 作者李丰利用OPNET Modeler 10.0进行仿真实验，设计并实现了对基本DCF和RTS/CTS机制的仿真，以及支持QoS的EDCF。在原协议的二进制指数退避算法基础上，他提出了自拟参数算法，以优化吞吐量和时延等网络性能指标。通过OPNET平台，作者能够分析和比较不同机制的效果，特别是在高负载网络条件下的性能。 该研究关注了802.11 MAC层协议的关键元素，包括优先级控制和退避算法，并提出改进策略以提高WLAN的性能。这为未来对退避算法的进一步优化提供了方向。关键词包括无线局域网、DCF、OPNET仿真和退避算法。