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IEEE802.¨无线局域网(WLAN)是目前广泛使用的无线接入方式,已在“热点”地区大量铺设,某些区域还出现了蜂窝式的大面积覆盖。WLAN与方兴未艾的WiMAX以及第三代移动通信(3G)业务有重叠,也有互补,共同构建了联结世界的无线网络。
802.11标准包含了不同的物理层传输规范和共用的媒体接入控制层(MediaAccessControl,MAC)协议。802.¨的MAC层协议以分布协调功能(DistributedCoordinationFunction,DCF)为基础,但DCF的效率有明显的不足:一方面,信道利用率随着竞争站点数增加明显下降;另一方面,在普遍使用的基础架构基本服务集(InfrastructureBSS)中,接入点(AccessPoint,AP)处上下行带宽严重不对称,也降低了实际利用率。
本文针对这两个问题,提出了较为完整的改进方法。首先,将独立BSS(IndependentBSS,IBSS)中的Bianchi模型扩展到基础架构BSS以构建饱和条件下DCF的完整数学模型。其次,确定了DCF对应不同站点数的最优初始竞争窗,尤其在基础架构BSS部分,得到了信道利用率和上下行带宽控制的联合最优解。最后,为了动态估计站点数,提出了AP端通过MAC地址统计的估计方法。通过动态设置AP和站点的最优初始竞争窗,实现了DCF的信道利用率优化和上下行带宽比例。