存在隐藏终端的IEEE802.11e多跳无线网络模型分析

|维背员玳 nup:www. 第25卷第6期2008年6月计算机应用研究Application Research of ComputersVol. 25,No. 6Jun. 2008存在隐藏终端的IEEE 802.11e多跳无线网络模型分析白翔S毛玉明爲冷甦鹏S谢 军（电子科技丸学熹通信与牯息工程学院网蜡工程烹;b,宽带.光幷传输与邇代技术羲育部重点实鑿驾 610054）摘 要：首次4802. lie的接人机制放入多跳环境中进行仿真分析和定童研兗却提出一种新的多跳坏境下 802. lie网络模型，结合M/G/1/K誹队模型，定量分析在隐藏终端影响下802. lie列络的MAC层呑吐率、1.4（： 时延和帧丢失率，研802. IU在多跳环境下性能表现的内在原因*经过仿真实验鰭果写數值分析结果的对 比,验证了分析模型的准确性；通过:有（无）隐藏终端影响下MAC层性能的对比分析，霜出了 802. lie在多跳无 践网络中支持QoS的局限性：受隐藏终端的彫响（802. lie对不同按入等级的北务提供QoS区分的性能明显降 叽 因而青必要研究隐藏终端问题的解决方案，提爲802. lie在多跳环境下的性能u关键词：】EEE802.1；增强型分布式信道接入；M/G/l/K 模型；隐蔽垮端；分析模型 中图分类号：TO24. 1文献标志码；A文章编号；1001 369肌2008）01師了心Modeling analysis of multi-hop wireless networks using IEEE 802 lieprotocol with hidden nodesBAI XiangJ, MAO Yu-ming LENG Su-peng11 XIE Jun1,(fl. Dept, of Newark Engineering Schtml of Communication & fn/urntalifjn Engiwritig b. Key LaturaCorjr Broadband Optical Fiber Trarts- mbiiun & Cwmunkutian Nctwurh, Uniwryity of Eiectronu Science & Trcft/k比塢y of Ctiina, Chndu 610054 China)Abstract: This paper assessed the effectiveness of the IEEE S02. 1access mechanism in multi-hop wirela networks by quantitative research and simulation results f and built a new mockJin當 analysis methodologj* for the 802- lie acnesf mechanism in mulli-hop environmerilfi and analyzed the MAC layer performance of multi-hop wirele?卿 networks t such as MAC layer throughput t the mean packet delay 曰nd packet di; analytical nK)del0引言rEKE 802. ll l：协议描述了用于无线局域网的物理层和 MAC层协议它棍供的DCF机制由于其分布式的特点而广眨 应用于无线自组织网络*但DCT不能提供QoS直分*不能满足 人们对实时业务的要求c EEE802.1le3在802. 11的基础上 加入了 的相关内容。它引人EPCAt该机制结合帧闾隔 （【FS）和后退算法来提供业务区分服务，建立了 -种依据传输 业务种类分配带宽的概率优先机制，高优先级业务能获得更高 的吞吐率和更低的接入时延对不同接入等级的业务提供 QoS区分是802. lie的主要特点，即使负載饱和* 802.】2在单 跳无线网络中支持QoS区分的性能血不会明显降级口然而. 很多对閃2. lie EDCA性能的研都没能回答这样两个问 题：802.15在多跳无线网给中有什么样的性能表现;性能表 现的内在瓯因是什么？审丈首次将巧02.1的接人机制放人到名跳环境中进行仿真分析和定鈕研究，回答了.述何题。为了研究IEEE 802, He网蜡的性能,Xiao在文献4中首 先提出一种适用于EDCA接入机制的网珞摸型，分析802. lie EDCA系统的锻和吞叶率、施和时延和帧丢失率a Chen等人在 文献刃中对M2. H EDCA在罪饱列负戴F的性能作了研 究，他提出的网络模型结合MAC层排队系统，但假定排队队氏 为无穷大这样不能得到准确的时延分析结果,文献门首次 将M/G/l/K排队模型用于分析EDCA接入机制.引人空闲状 态和不同接入等级的仲裁幀间隔（A】殆）的便用，分析了 EDCA 接入机制的局限性。上述对802. lb性能的研究都集中于单 跳无线局域网（WLAN ）的环JfFo在多跳无线网络中，节点的 状态不仅受侦听范围内竞争节点的序响*而且隐藏终端对节点 带来的干扰会犬大降低节点上不同优先级业务争用信逍的性 能。多跳坏境F的复杂性便得MAC层性能的数学模熨分析变 得异常复杂，上述单跳环境下的分折结果不能直接用于多跳无收積日期；2007-06-02；懈回日期：2007-09-04 基金项目：国家_脱3”计划爺阳项目（200”A123820 ,2005AAI21122）作者简介：白翔（1977-）/.四川.曙山人，博士研究生，主要研完方向为无线屡入控剌、支持QoS的接入牲制协規与算法（hhcd97?愆163. mm）；毛玉明（1954-），那，敖攪，博导，主姜研覽才向为寛带通低网川络体屋起构与協议分祈、瑞由协仪与披乳；净建酹（1972J 川，割教检，主妥 研窕才向为无歧自蛆紙岡、转感器同络、下一代无nM;Mf（l972-）l1副戟艘，主委研究方向为通优岡与覽带通僧枝棺普.