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无线自组网是由一组带有无线收发装置的节点组成的通信网络,且不依赖于任何网络基础设施。网络中的节点可以相互交换信息,当节点不在彼此通信范围时,可以通过中间节点中继来实现多跳通信,网络中的节点既担任终端又能承担路由功能。由于无线信道的共享特性,多跳通信加剧了信道的竞争,造成了网络性能的下降。
本文针对IEEE802.11DCF(Distributed Control Function)退避机制进行改进,以缓解网络竞争。退避机制是无线自组网MAC(Media Aceess Control)协议中一种具体的竞争解决办法,它决定了节点每次在发送报文前需要经历的退避时间,因此,合理的调整竞争窗口可以有效地利用系统资源。退避算法既要尽量降低各节点间的冲突概率,又要避免因退避时间过长而降低信道利用率,同时还要保证各个节点公平的访问信道。本文主要研究工作如下:
1)在分析IEEE802.11二进制指数退避算法缺点的基础之上,提出了一种基于TEEE802.11DCF自适应动态调整竞争窗口的算法。该算法根据网络中活动节点数,传输速率和冲突概率进行调节竞争窗口,降低了信道接入的竞争,提高了网络性能。
2)针对具有服务质量保证的IEEE802.11e协议的退避机制,提出了一种基于QoS的动态调整竞争窗口算法。该算法根据不同优先级业务,动态调整与之相应的竞争窗口,实现了各优先级业务接入信道的公平性,减少了冲突。
3)首先提出了虚拟信道利用率和实际信道利用率两个概念,并给出了计算方法,然后在此基础上提出了一种基于信道利用率的传输速率控制拥塞避免算法。该算法将MAC实际信道利用率反馈给TCP(Transmission Control Protocol)层,TCP层计算本层的虚拟信道利用率并将此虚拟信道利用率与MAC层反馈过来的实际信道利用率做比较,通过比较,调整TCP的传输速率使虚拟信道利用率接近实际信道利用率,由此调整TCP传输速率。