OPNET仿真研究：802.11 MAC协议的优化与性能分析

"该硕士学位论文主要探讨了基于OPNET的无线局域网MAC层协议的仿真设计与研究，重点分析了IEEE 802.11标准中的MAC层协议，尤其是分布式协调功能DCF和RTS/CTS机制，以及如何通过改进实现QoS支持的EDCF方式。" 在无线局域网（WLAN）领域，MAC（Medium Access Control）层协议扮演着至关重要的角色，它负责管理多个用户对共享信道的访问，确保数据传输的公平性和效率。论文作者李丰在哈尔滨理工大学的研究聚焦于IEEE 802.11标准，这是无线局域网最广泛采用的规范。其中，MAC层的分布式协调功能DCF是一种典型的随机接入方法，适用于多用户环境，但可能会导致信道冲突。 DCF的工作机制是基于CSMA/CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance，载波监听多路访问/冲突避免），然而，当网络负载较高时，冲突的概率会增加，从而影响系统吞吐量和性能。为了解决这一问题，论文提出了RTS/CTS选项，这是一种减少冲突的策略，通过发送请求发送（RTS）和清除发送（CTS）帧来预留信道，减少碰撞的可能性。 此外，为了支持服务质量（QoS），论文还研究了增强型DCF（EDCF），它能够根据不同的业务优先级分配信道资源。在OPNET仿真平台上，作者实现了对DCF和RTS/CTS的模拟，并且在原二进制指数退避算法的基础上，提出了自适应参数算法，以优化网络性能，特别是提高吞吐量和降低延迟。 OPNET是用于网络技术开发的先进仿真工具，作者利用OPNET Modeler 10.0对802.11 MAC协议进行了深入的模拟实验，验证了提出的自适应参数算法在高负载网络条件下的效果，为改进退避算法提供了方向。这项研究对于理解WLAN中的MAC层协议工作原理，以及如何通过优化算法提升网络性能具有重要意义。 关键词：无线局域网；DCF；OPNET仿真；退避算法；服务质量（QoS）