OPNET仿真研究：802.11 MAC层协议的性能优化

"这篇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，作者李丰在导师王秋光的指导下完成，专业为信号与信息处理，发表于2007年。论文关注的重点是IEEE 802.11标准中的MAC协议，特别是分布式协调功能DCF及其优化策略，如RTS/CTS机制和QoS支持的增强DCF(EDCF)方式。" 在无线局域网(WLAN)中，MAC层协议扮演着关键角色，负责管理多个用户公平且高效地共享有限的无线信道资源。IEEE 802.11是WLAN的主流标准，其中的DCF是一种随机访问机制，用于防止多个设备同时传输导致的数据冲突。DCF的基本工作原理是CSMA/CA（载波监听多路访问/冲突避免），它采用二进制指数退避算法来减少碰撞。 论文中提到，DCF的工作模式分为两种：ON状态和OFF状态。ON状态表示有数据发送，其持续时间服从指数分布（平均值10.0），而OFF状态即无数据发送，持续时间同样服从指数分布（平均值90.0）。数据包发送的间隔也遵循指数分布（平均值1.0），每个数据包的大小以字节为单位，服从指数分布（平均值1024）。论文采用了DSSS（直接序列扩频）作为调制方式，并设置了RTS/CTS阈值为800字节，这是一种避免冲突的优化策略，适用于大数据包传输。 论文进一步介绍了如何在OPNET平台上对DCF和RTS/CTS进行仿真，以及如何实现支持QoS的EDCF。EDCF通过区别不同业务优先级来提供服务质量保障。此外，作者提出了自拟参数算法，以改善二进制指数退避算法在高负载网络条件下的性能，旨在降低碰撞，提升吞吐量和时延指标。 通过OPNET Modeler 10.0进行仿真，论文收集了包括系统吞吐量、丢包率和时延在内的关键统计量，以对比DCF和RTS/CTS的性能差异，并对提出的自拟参数算法进行了分析，为改进退避算法提供了方向。 关键词涵盖了无线局域网、DCF、OPNET仿真和退避算法，强调了在无线通信领域中，理解和优化MAC层协议对于提升网络性能的重要性。