过滤发送阈值退避算法.docx

2016年第35卷第7期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)143

DOI:10.13873/J.1000-9787(2016)07-0143-04

过滤发送阈值退避算法*

张长森，陈鹏鹏，胡宇鹏，刘晓惠，刘雪贞

(河南理工大学计算机科学与技术学院，河南焦作454000)

摘要：针对二进制回退机制存在的问题进行了分析，并提出了一种改进的回退算法。该算法通过引入过滤发送阈值的概念，动态地调整无线节点的等待时间，以实现网络吞吐量的最大化。在IEEE802.11DCF协议中以相同的物理层参数进行仿真。实验结果表明：与BEB算法、SD-DCF算法和MMS算法相比，改进算法在两种发送方式尤其是基本方式下，饱和吞吐量和分组平均接入时延均可获得不同程度的改善。关键词：无线网络；MAC机制；IEEE802.11DCF;退避算法

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000-9787(2016)07-0143-04

Back-offalgorithmbasedontransmission-filteredthreshold*

ZHANGChang-sen,CHENPeng-peng,HUYu-peng,LIUXiao-hui,LIUXue-zhen

(CollegeofComputerScienceandTechnology,HenanPolytechnicUniversity,Jiaozuo454000,China)

Abstract:Analyzeonexistingproblemsofthebinaryback-offmechanism,andproposeanimprovedback-offalgorithm.Byintroducingtheconceptofthetransmission-filteredthreshold,thealgorithmdynamicallyadjustswaitingtimeofwirelessnodes,inordertoachievethemaximumnetworkthroughput.IntheIEEE802.11DCFprotocol,thesimulationexperimentsarecarriedoutwiththesamephysicallayerparameters.Experimentalresultsshowthatnormalizednetworkthroughputandaveragepacketaccessdelayofimprovedalgorithmcanallbeimprovedwithvaryingdegreesundertwoaccessmodesandespeciallybasicaccessmode,bycontrastwithBEBalgorithm,SD-DCFalgorithmandMMSalgorithm.

Keywords:wirelessnetworks;MACscheme;IEEE802.11DCF;back-offalgorithm

0引言

退避机制是无线网络MAC层协议中解决站点竞争信道资源发生碰撞的方法，目的是在多个站点争用同一信道时，保证接入的有效性，使得系统资源得到合理利用。包括IEEE802.111]和802.15.4标准在内的许多无线网络协议都采用二进制指数退避(binaryexponentialbackoff,BEB)机制管理数据的重发。BEB算法为节点提供一种基于竞争窗口(contentionwindow,CW)解决碰撞问题的方法。站点发送数据发生碰撞，CW的大小调整为原来的2倍；数据交互成功，CW置为最小。BEB算法因其原理简单且执行效率高等特点而备受研究者的青睐，多种针对BEB的扩展方法被提了出来[2-5]。NiQiang等人6提出了SD-DCF(slowCWdecreaseDCF)算法。SD-DCF在数据发送成功时，把CW的大小置为当前的1/2。WangChonggang等人7在文献[6]的基础上提出了GDCF(gentl