介绍 |
| IEEE 802.11定义了分布式协调功能(DCF)之间共享无线介质多个电台。DCF采用CSMA / CA与二进制指数补偿算法来解决信道争用。DCF指定随机补偿,这迫使一个车站推迟它的访问通道一段随机的时间了。这个倒扣时期对应于空闲插槽的数量前一站等传播。如果多个电台选择相同的补偿,他们将尝试传输同时将发生碰撞。两种类型的开销与随机存取协议相关联。一个是通道空闲时间(即。,backoff time) which is the time when contending stations are waiting to transmit. Another is collision which happens when multiple stations transmit simultaneously. If there are few contending stations, idle time is the dominant overhead. If there are many contending stations, collision probability increases and becomes the main source of low channel utilization. |
二世。相关工作 |
| 我们总结之前的工作为: |
| 1)Token-DCF:一个投机取巧的MAC协议的无线网络Ghazale Hosseinabadi Nitin Vaidya ECE和协调部门的科学实验室,伊利诺伊大学香槟分校fghossei2 nhvg@illinois.edu 978 - 1 - 4673 - 5494 - 3/13 / IEEE 31.2013美元 |
| 2)补偿算法的性能分析在IEEE 802.11网络Sakshi Suhane, (Sanjeev Sharma博士教授Varsha沙玛。IJSER©2011 http://www.ijser.org。[2] |
| 3)f·卡利、m .孔蒂和e . Gregori”ieee 802.11协议实现的动态优化的理论吞吐量限制,“ieee / ACM反式。在网络上,8卷,没有。2000年12月6日。[3]。 |
| 4)竞争窗口对IEEE 802.11无线局域网的性能Yunli陈和harma Agrawal页。基于对数的补偿算法MAC协议在manet计算科学系格拉斯哥大学格拉斯哥G12 8 rz {sah Mohamed} @dcs.gla.ac.uk。 |
| Token-DCF的主要设计目标是减少空闲时间和碰撞时间通过引入隐式令牌传递算法。Token-DCF达到2 x相比提高系统吞吐量和信道访问延迟到802.11 DCF对于大多数网络配置[1]。 |
| 主要的介质访问控制(MAC)技术的IEEE 802.11称为分布式协调功能(DCF)。本协议采用的载波监听多路访问冲突避免(CSMA / CA)二进制指数倒扣(BEB)算法来访问通道。协议的性能主要取决于补偿程序,减少碰撞的概率。与BEB等待时间节点的每个不成功传输后翻了一倍。这对积压交通介绍快速增长的传输延迟。DCF减少争用窗口的初始值在每个成功传输基本上假定每个成功的传播是一个迹象表明该系统在低流量加载。本文分析了问题与现有的补偿算法。[2] |
| 各种MAC协议提出了提高光纤的效率。卡利等人修改补偿算法的IEEE 802.11 MAC协议和获得一个竞争窗口大小,最大化网络吞吐量[3]。 |
| Yunli陈和佛法p Agrawal[4]提出,他们使用一个固定的竞争窗口(结合)计划,然后评估该方案的性能。他们分析,determinean最佳竞争窗口(OCW)。Adlen Ksentini Abdelhamid。Nafaa, Abdelhak Gueroui穆罕默德纳伊米[5]提出,间隔动态控制(增加/减少)的补偿算法。设定的长度补偿间隔并不是一件容易的事情。事实上,当网络负载的增加,应该增加意味着补偿间隔(即。,transmission differing time) to absorb the increasing number of contending flows, and hence minimizing the collision probability for those flows. Whereas, when the network load decreases, should decrease the mean backoff interval, which reduces the spacing between successive frame transmissions; large values of backoff may indeed strongly limit the throughput of fewer backlogged flows. |
三世。TOKEN-DCF设计 |
| 在Token-DCF,当一个电台传送通道,它可能给特权(例如令牌),它的一个邻居。当传输结束,特权,开始传输很短的一段时间后,即sif(短国米内空间)。非特权站按照倒扣802.11程序访问通道。Token-DCF实现的MAC层协议栈。调度信息嵌入到MAC头传输的数据包,通过偷听隔壁站。每个车站维护邻近的队列长度。然后使用这些队列长度在调度阶段选择特权站在接下来的传输。发射台宣布特权的特权站领域的MAC头数据包传输。通过偷听这些数据包,特权站通知,它有一个更高的优先级传输。当传输结束,特权站可以开始传输后sif是否感觉到空闲频道。 If opportunistic overhearing does not work, i.e., token is not received by the next privileged station, Token-DCF operates similar to 802.11 DCF. But when the next privileged station overhears the token, it can transmit on the channel without going to the backoff procedure. |
四、附加过程 |
| 下一个相邻节点搜索强大的数据通过贴现过程。如果它的队列长度大于阈值水平,会发生碰撞和节点中的数据将丢失。我们将关注最小队列长度的标题列表,并将它添加新的邻近节点,添加他们的信息节点id和队列长度在标题列表中。又有特权的过程将开始,和连续性的过程仍将是相同的。 |
诉争用窗口 |
| 在每个车站都有竞争窗口,这是临时数据存储和转发。竞争窗口提出两类,竞争窗口最小和最大竞争窗口,及其在32到1024范围内,均匀分布在每一个车站。[2] |
| 当节点的数据包的数量要转让,所以通过补偿过程所有节点选择补偿槽,它将减少到32最小和达到最小槽时,相应的传输数据。 |
| 当数据包被成功转移,这是设置32最小射程范围的竞争窗口。当数据包没有适当的转移,它使竞争窗口的大小增加了一倍。[2]32,64,128,256,512,1024这就是所谓的二进制指数倒扣(BEB)算法。成功过渡= CW0 = CWmin = 32成功过渡= CWx2 = CW 32 x2。 |
| 补偿阶段标准范围formula-Bi = 2 ^ (I + k) 1 |
| Bi =基本贴现 |
| Bi x槽时间 |
| 最初我= = 1 |
| K =取决于物理层参数。 |
| i = 1 |
| B (1) = 2 ^ (1 + 4) 1 |
| B (1) = 2 ^ (5) 1 |
| B (1) = 2 x2x2x2x2-1 |
| = 32 - 1 |
| = 31 |
VI。评价 |
| 在这个例子中,每个节点的阈值水平被认为是200字节,即。,每个节点可以包含200字节的数据。假设我们DCF过程10节点运行。 |
| 的例子, |
| 20、30、40、50、160、170、180、185、190和200。 |
| 然后检查总接收数据并计算吞吐量的大小。 |
| = 20 + 30 + 40 + 50 + 160 + 170 + 180 + 185 + 190 + 200 = 1225 |
| (吞吐量=(接收的数据包数量/ X 8)生成的数据包数量个基点) |
| = 10节点生成的字节(2000) |
| 吞吐量= 1225/2000 =(0.6125×8)= 4.9个基点。 |
| 然后源节点搜索节点最大队列长度,即。最大的节点数据,其标题列表。 |
| 一旦发现,节点最大队列长度被授予特权。 |
| 最大队列长度= 200 |
| 现在特权(令牌)这个节点的运行过程。数据包含在节点分布在每个选定的节点。 |
| 20、30、40、50、160 |
| 平均计算)除以总字节的数据,在该节点,选中节点的总数。 |
| 选中的节点,其中分布的数据,是最小的节点字节的数据。这样做的原因是,如果数据添加到节点已经有足够的数据,可能超过阈值水平,从而可能发生碰撞的节点。为了防止这一点,我们选择一个预定义的节点数量,在我们的示例中节点选择排序的节点所包含的字节的数据的基础上,第一个5节点,至少数据,。 |
| (平均=总字节的数据/总没有。被选中的节点) |
| 平均= 200/5 = 40岁 |
| 20 + 40 = 60,30 + 40 = 70,40 + 40 = 80,50 + 40 = 90,160 + 40 = 200, |
| 170、180、185、190、150 |
| 然后我们检查数据和计算的总收到大小的吞吐量。 |
| 收到大小= 60 + 70 + 80 + 90 + 200 + 170 + 180 + 185 + 190 + 150 = 1375 |
| 吞吐量= 1375/2000 = (0.6875 x 8) = 5.5个基点。 |
| 光纤的性能比简单的过程。所以,特权过程是提高简单的贴现流程的效率。 |
| 跑后的特权过程有限数量的时间,计算结果检查和吞吐量。在特殊情况下,如果遇到一个新的邻近节点队列长度大于阈值水平,然后添加过程。在这个过程中字节的数据是新的邻近节点检查。如果上面的字节阈值水平,那么等于阈值水平的数据添加到新的邻近节点,其余部分的字节数的数据添加的数据节点的最小队列长度。跑后的附加过程时间的数量有限,计算结果检查和吞吐量。在完成附加的过程,然后再次重复特权过程。 |
| 我们运行DCF过程10节点。 |
| 20、40、60、80、50、120、140、160、180和250。 |
| 在添加过程中,如果一个新的邻近节点搜索的数据的字节数大于200字节,例如250字节,那么新的邻近节点存储200字节。节点与节点的最低字节搜索标题列表和剩下的50个字节的数据添加到它。 |
| 20 + 50 = 70,40岁,60岁,80年,50岁,120,140,180,200。 |
| 然后再次重复特权过程。 |
| 我们知道,少数量的节点,由于空闲时间性能降低,因为竞争窗口的大小更比节点。更长的距离和的最小节点选择槽在给定的时间未能减少由于传输失败。传输节点是倒扣,由于这种竞争窗口的最小大小翻了一番,增加延迟。 |
| 开始竞争窗口的大小是32。正因为如此,5号节点的性能,10年,15年,20减少。提高性能和降低延迟竞争窗口的大小与附加过程从32下降到16。现在最低的节点很容易选择补偿槽,减少和成功的传播发生在给定的时间。 |
| 补偿标准范围公式-阶段 |
| Bi = 2 ^ (I + k) 1 |
| 我= 0 |
| B (1) = 2 ^ (0 + 4) 1 |
| B (1) = 2 ^ (4) 1 |
| B (1) = 2 x2x2x2x2-1 |
| = 16 - 1 |
| = 15 |
| 图5显示了三个协议的性能。性能定义为修改后的令牌DCF(附加过程与改变竞争窗口大小)与令牌DCF和IEEE 802.11 Mac协议。 |
| 50 - 55和60性能的节点数量减少。提高性能竞争窗口的大小与附加过程从16岁增加到64。的最大节点很容易选择补偿槽,减少和成功的传播发生在给定的时间。 |
| 也没有必要使用二进制指数补偿算法和延迟不会增加。补偿标准范围公式-阶段 |
| Bi = 2 ^ (I + k) 1 |
| 我= 2 |
| B (2) = 2 ^ (2 + 4) 1 |
| B (2) = 2 ^ (6) 1 |
| (2)= 2 x2x2x2x2x2-1 |
| = 64 - 1 |
| = 63 |
| 图4显示了三个协议的性能。性能定义为修改后的令牌DCF(附加过程与改变竞争窗口大小)与令牌DCF和IEEE 802.11 Mac协议。 |
| 图5显示了数据包接收的三个协议。数据包接收被定义为接收的数据包数量的修改标记DCF(附加过程与改变竞争窗口大小)与令牌DCF和IEEE 802.11 Mac协议。 |
| 图6显示了数据包接收的三个协议。数据包接收被定义为接收的数据包数量的修改标记DCF(附加过程与改变竞争窗口大小)与令牌DCF和IEEE 802.11 Mac协议。 |
| 图7显示了三个协议的数据包丢失。数据包损失被定义为数据包丢失的数量修改标记DCF(附加过程与改变竞争窗口大小)与令牌DCF和IEEE 802.11 Mac协议。 |
| 图8显示了数据包丢失的三个协议。数据包损失被定义为数据包丢失的数量修改标记DCF(附加过程与改变竞争窗口大小)与令牌DCF和IEEE 802.11 Mac协议。 |
七世。结论 |
| 在本文中,我们提出的设计和性能评估Token-DCF使用附加过程改变竞争窗口大小。Token-DCF使用附加过程是一个分布式的MAC协议,它使用一个机会听到机制安排网络电台的传输通道,我们改变了竞争窗口的大小根据节点意味着增加和减小竞争窗口的大小。因此我们得出结论,修改标记DCF,提高了效率,减少了空闲时间,碰撞时间、包丢失和增加吞吐量。 |
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数据乍一看 |
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引用 |
- 令牌DCF:无线网络的机会主义的MAC协议。IEEE 2013。
- 补偿算法的性能分析在IEEE 802.11网络SakshiSuhane (Sanjeev Sharma博士教授Varsha沙玛。IJSER©2011 http://www.ijser.org。
- f·卡利、m .孔蒂和e . Gregori”ieee 802.11协议实现的动态优化的理论吞吐量限制,“ieee / ACM反式。在网络上,8卷,没有。2000年12月6日。
- 竞争窗口对IEEE 802.11无线局域网的性能Yunli陈和harma Agrawal页。基于对数的补偿算法在manet MACProtocol计算科学系格拉斯哥大学格拉斯哥G12 8 rz {sah Mohamed} @dcs.gla.ac.uk。
- 决定论者竞争窗口算法IEEE 802.11。AdlenKsentini Abdelhamid。Nafaa AbdelhakGueroui,穆罕默德欧那密。
- 802.11性能分析的分布式协调功能下零星的交通m . Garetto,张炳扬。ChiasseriniDipartimento di Elettronica Politecnico di都灵,意大利电子邮件:fgaretto, chiasserinig@polito.it。
- a . m . Ergen d . Lee宫殿,p . Varaiya r•r·森古普塔s Tripakis“无线令牌环协议,”第八届IEEE研讨会上电脑和通信学报》(2003年ISCC)第715 - 710页,2003年。
- Dimakis和j . Walrand。“longest-queue-first调度的稳定性充分条件:使用流体lim-its二级属性。“AppliedProbability进步,38(2):505521年,2006年。
- s . Shakkottai r . Srikant, a . Stolyar。“指数Pathwise最优调度规则的无线频道,“应用概率的进步,36:10211045,2004年。
- a . Eryilmaz r . Srikant和j·珀金斯。“衰落无线渠道,稳定的调度策略”IEEE InformationTheory国际研讨会论文集,2003
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