基于EDCA 中竞争窗口改进机制分析.doc

.页眉. .页脚. 基于 EDCA 中竞争窗口的改进机制分析周雯雷维礼(电子科技大学通信与信息工程学院成都 610054 ) 【摘要】:增强的分布式信道接入机制(EDCA , Enhanced Distributed Channel Access) 是 IEEE 工作组在 IEEE 协议 DCF 机制的基础上进行的 QoS 支持扩展,许多学者通过改进退避算法和自适应调整协议参数来提高 EDCA 的性能。本文主要分析比较其中一些基于竞争窗口( CW, Contension Windows )的改进机制。关键词: EDCA ;竞争窗口;退避机制。 1. 引言随着无线网络技术的不断发展,基于 IEEE 1 标准的无线局域网近年来得到了快速、广泛的应用。但由于各种新业务的相继出现, 对网络性能有了更高的要求, 不同业务在吞吐率、带宽、延时等方面有着不同的要求。增强分布式信道接入机制(EDCA , Enhanced Distributed Channel Access) 是 IEEE 工作组在 中 DCF 机制的基础上进行的 QoS 支持扩展, MAC 级 QoS 增强的引入使得无线局域网可以开始较好地为音频业务和视频业务等提供具有优先级的支撑。但是由于网络状况的复杂性, EDCA 中的静态参数设置并不能使系统性能实现最优,很多研究表明,在高负载状况下由于网络中有较高的冲突率, EDCA 的性能表现并不如人意。因此,对协议参数的自适应调整以保证不同网络负载情况下的协议性能成为当前研究的热点。其中,竞争窗口( CW, contention windows )对协议的性能有着重要影响,许多学者都在研究关于 CW 的自适应调整机制及相关退避算法的改进。例如, Lamia Romdhani 提出的自适应 EDCF 机制(AEDCF , Adaptive EDCF) , Younggoo Kwon 提出的快速碰撞解决机制( FCR , fast collision resolutio ), 以及 Mohammad Malli 提出的自适应公平性 EDCF 机制( AFEDCF , Adaptive Fair EDCF )等。本文先对 IEEE EDCA 中的竞争窗口 CW 及其相关的退避机制进行简要概述,然后分别描述不同学者在 AEDCF 、 FCR 、 AFEDCF 等机制中所做的改进, 并进行简单的分析比较。 2. EDCA 中基于竞争窗口的退避机制概述为了保证实时业务的 QoS 要求, EDCA 定义了 8 类业务类别( TC, Traffic Category )和 4 类基于 IEEE 的接入类别( AC, Access Category ),8类 TC 分别映射至 4类 AC 的队列中: AC_VO , AC_VI , AC_BE 和 AC_BK , 分别代表语音( Voice )类, 视频( Video )类, 尽力而为( Best Effort ) 类和背景( Background )类。每类 AC 具有不用的仲裁帧间间隔(AIFS , Arbitration Interframe Space) 、最小竞争窗口值 min CW 和最大竞争窗口 m