无线局域网MAC层协议仿真：OPNET中的DCF与自拟参数算法

"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。论文关注的重点是IEEE802.11标准中的MAC协议，特别是分布式协调功能DCF(Distributed Coordination Function)及其优化，包括基本DCF、RTS/CTS机制以及增强型DCF(Enhanced DCF)，并提出了自定义参数算法以改善网络性能。" 在无线局域网(WLAN)中，MAC层协议扮演着关键角色，负责管理多个用户对共享无线信道的访问。论文中提到了两种主要的DCF方式：基本DCF和RTS/CTS机制。基本DCF遵循CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)原则，站点在发送数据前先监听信道，如果信道空闲则发送，否则退避。然而，这种机制在高竞争环境下可能导致大量碰撞。 RTS/CTS机制是一种优化策略，用于减少冲突，它通过在数据传输前交换控制帧来预约定信道。发送站先发送一个请求发送(RTS)帧，接收站回应一个清除发送(CTS)帧，然后两者才能安全地传输数据。这种方式能有效减少隐藏终端问题引起的碰撞。 论文还介绍了增强型DCF(EDCF)，这是为了支持QoS(Quality of Service)而设计的，可以区分不同优先级的业务流量。作者提出了一个自定义参数算法，以改善协议的吞吐量和时延。在高负载网络中，传统的二进制指数退避算法可能导致不公平的信道占用，作者的自拟参数算法旨在解决这一问题，通过动态调整退避策略，以减少碰撞并提高网络吞吐率。 OPNET作为仿真工具，被用来模拟和分析这些MAC协议和算法的效果。通过OPNET的仿真，作者能够对比基本DCF、RTS/CTS以及自拟参数算法在不同网络条件下的表现，特别是它们对延迟的影响。论文中包含了仿真结果的图表，如图5.4所示，显示了两种模式的延迟比较。 论文的关键发现是，自拟参数算法在高负荷网络环境下，能够提供比传统BEB算法更好的性能，因为它可以根据网络状态动态规划发送行为，减少不必要的碰撞，从而提高网络吞吐率。这为未来改进退避算法提供了研究方向。 关键词：无线局域网，DCF，OPNET仿真，退避算法，QoS