随机访问网络后退避机制的性能分析

步超伦; 肖扬; 叶通; 吴鹏; 张小建; 吴军民

doi:10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.005

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

随机访问网络后退避机制的性能分析

研究与开发 | 更新时间：2024-06-05

- 随机访问网络后退避机制的性能分析
- Performance analysis of random access network with post-backoff
- 电信科学 2016年32卷第2期页码：34-40
- 作者机构：
  
  1. 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室，上海 200240
  2. 国网智能电网研究院，江苏南京 210003
- 作者简介：
  
  [ "步超伦（1991-），男，上海交通大学硕士生，主要研究方向为无线通信网络协议性能分析。" ]
  [ "肖扬（1992-），男，上海交通大学本科在读，主要研究方向为无线通信网络协议性能分析。" ]
  [ "叶通（1976-），男，博士，上海交通大学副教授，主要研究方向为宽带交换网络结构、网络算法设计和性能分析、光网络系统。" ]
  [ "吴鹏（1984-），男，国网智能电网研究院中级工程师，主要研究方向为电力系统通信。" ]
  [ "张小建（1969-），男，国网智能电网研究院高级工程师，主要研究方向为电力系统通信。" ]
  [ "吴军民（1971-），男，国网智能电网研究院高级工程师，主要研究方向为电力系统信。" ]
- 基金信息：
  
  全光交换关键技术及电网应用研究项目;The Key Technology and Power Grid Application Research of All-Optic Switching
- DOI：10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.005
  中图分类号： TN929.5
- 网络出版日期：2016-02，
  
  纸质出版日期：2016-02-15
- 稿件说明：
移动端阅览
步超伦, 肖扬, 叶通, 等. 随机访问网络后退避机制的性能分析[J]. 电信科学, 2016,32(2):34-40.

Chaolun BU, Yang XIAO, Tong YE, et al. Performance analysis of random access network with post-backoff[J]. Telecommunication science, 2016, 32(2): 34-40.
步超伦, 肖扬, 叶通, 等. 随机访问网络后退避机制的性能分析[J]. 电信科学, 2016,32(2):34-40. DOI： 10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.005.

Chaolun BU, Yang XIAO, Tong YE, et al. Performance analysis of random access network with post-backoff[J]. Telecommunication science, 2016, 32(2): 34-40. DOI： 10.3969/j.issn.1000-0801.2016.02.005.

摘要

无线局域网随机访问协议的性能分析是近年来的研究热点，而现有的模型还未能对其后退避机制进行有效刻画。基于一种两阶段的马尔可夫模型，分析非饱和业务状态下随机访问网络的性能。首先，利用嵌入式马尔可夫链描述每个站点队头分组的服务过程，引入虚拟服务时间的概念，即将传输成功之后的后退避也看成队头分组服务时间的一部分，从而得到队头分组的虚拟服务时间分布。然后，将每个用户队列看成一个Geo/G/1系统，求得非饱和业务状态下系统吞吐量、时延等参数的闭合解表达式以及系统的稳定区间。仿真结果验证了模型的准确性。本文所提模型将对今后研究无线局域网的分布式协调功能（DCF）协议打下基础。

Abstract

Performance analysis of random access network protocol in wireless local area network is a research hotspot in recent years，and the existing models have yet to describe post-backoff mechanism effectively. Therefore， the performance of the random access network under the unsaturated condition based on a two stage Markov model was analyzed. First of all，embedded Markov chain was used to describe the service process of the head-of-line （HOL）packet in each node，then the concept of virtual service time was introduced，namely regarding the p ost-backoff process after the successful transmission as a part of the HOL packet service time，then the virtual service time distribution of the HOL packet was attained. Next，the queuing process of each node was considered as a Geo/G/1 system，then the close-form result of system throughput，delay and the range of the stable region under the unsaturated condition was achieved. The simulation results have verified the accuracy of our model. The model will shed light on the future research on distributed coordination function（DCF）protocol in wireless local area network.

关键词

Keywords

references

BIANCHI G . Performance analysis of the IEEE 802.11 distributed coordination function [J ] . IEEE Journal on Selected Areas in Communications ， 2000 ， 18 （ 3 ）： 535 - 547 .

KUMAR A ， ALTMAN E ， MIORANDI D ， et al . New insights from a fixed point analysis of single cell IEEE 802.11 WLANs [C ] // The 24th Annual Joint Conference of the IEEE Computer and Communications Societies ， March 13 - 17 ， 2005 ， Miami，FL，USA . New Jersey ： IEEE Xplore ，c 2005 ： 1550 - 1561 .

CALì F ， CONTI M ， GREGORI E . Dynamic tuning of the IEEE 802.11 protocol to achieve a theoretical throughput limit [J ] . IEEE/ACM Transactions on Networking ， 2000 ， 8 （ 6 ）： 785 - 799 .

WU H ， PENG Y ， LONG K ， et al . A simple model of IEEE 802.11 wireless LAN [C ] // The International Conferences on Info-tech and Info-net ， October 12 - 14 ， 2001 ， Beijing，China . New Jersey ： IEEE Xplore ，c 2001 ： 514 - 519 .

SAKURAI T ， VU H L . AC access delay of IEEE 802.11 DCF [J ] . IEEE Transactions on Wireless Communications ， 2007 ， 6 （ 5 ）： 1702 - 1710 .

DAI L ， SUN X . A unified analysis of IEEE 802.11 DCF networks：stability，throughput，and delay [J ] . IEEE Transactions on Mobile Computing ， 2013 ， 12 （ 8 ）： 1558 - 1572 .

LEE T T ， DAI L . Buffered aloha with K-exponential backoff——part I：stability and throughput analysis [J ] . arXiv preprint arXiv：0907.4251 ， 2009 .

WANG B ， SONG F ， ZHANG S D ， et al . Throughput modeling analysis of IEEE 802.11 DCF mechanism in multi-hop non-saturated wireless ad-hoc networks [C ] // The International Conference on Communications，Circuits and Systems ， May 25 - 27 ， 2008 ， Xiamen，China . New Jersey ： IEEE Xplore ，c 2008 ： 383 - 387 .

GUPTA N ， RAI C S . Non-saturation throughput analysis of IEEE 802.11 DCF considering short retry limit for single hop ad hoc networks [C ] // The Second International Conference on Future Generation Communication Technology（FGCT）， November 12 - 14 ， 2013 ， London，United Kingdom . New Jersey ： IEEE Xplore ，c 2013 ： 10 - 15 .

MALONE D ， DUFFY K ， LEITH D . Modeling the 802.11 distributed coordination function in nonsaturated heterogeneous conditions [J ] . IEEE/ACM Transactions on Networking ， 2007 ， 15 （ 1 ）： 159 - 172 .

ABRAMSON N . Packet switching with satellites [C ] // The National Computer Conference and Exposition ， June 4 - 8 ， 1973 ， New York，USA . New York ： AFIPS Press ，c 1973 ： 695 - 702 .

浏览量

694

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于扩展传染病模型和马尔可夫链的物联网可用度评估方法

行业竞合变革下移动通信市场格局趋势

基于门限判断DF协议的多无人机中继传输中断性能分析

超平面支持向量机简化性能分析

基于M/M/1的无线mesh网络网关分析模型