基本信息
- 项目名称：
- 虚拟载波侦听机制对EDCA性能的影响
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文基于NAV设置研究虚拟载波侦听机制对EDCA机制性能的影响。研究NAV设置中采用与不采用NAV清除机制时EDCA机制的吞吐性能，讨论NAV设置影响EDCA性能的关键参数，并得出该参数在采用与不采用NAV清除机制以及没有考虑NAV设置影响情形的取值。
- 详细介绍：
- 本文分析了虚拟载波侦听机制中NAV设置对EDCA机制性能的影响。由于现有的EDCA机制性能分析模型中并没有考虑虚拟载波侦听机制的负面影响，因此EDCA的理论研究中存在着明显的不足。本文研究虚拟载波侦听机制中NAV设置在采用与不采用NAV清除机制时EDCA机制的吞吐性能，同时在不同AC下与没有考虑NAV设置影响情形的吞吐率进行比较。仿真结果显示NAV设置对EDCA机制的吞吐性能产生很大影响，尤其是在不采用清除机制的情形。采用清除机制的NAV设置能够减小虚拟载波侦听机制对EDCA性能的负面影响。
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 现有的EDCA机制性能分析模型仅考虑了EDCA机制本身的性能，并没有考虑到虚拟载波侦听机制的负面影响。本文基于NAV设置研究虚拟载波侦听机制对EDCA机制性能的影响。研究NAV设置中采用与不采用NAV清除机制时EDCA机制吞吐性能，讨论NAV设置影响EDCA性能的关键参数，得出该参数在采用与不采用NAV清除机制及没有考虑NAV设置影响情形的取值；最后在不同访问类别下仿真显示EDCA机制的吞吐性能。
科学性、先进性及独特之处
- 本文的贡献是分析了虚拟载波侦听机制中NAV设置对EDCA机制性能的影响。由于现有的EDCA机制性能分析模型中并没有考虑虚拟载波侦听机制的负面影响，因此EDCA的理论研究与实际应用中存在着差距。本文研究虚拟载波侦听机制中NAV设置在选择与不选择NAV清除机制时EDCA机制的吞吐性能，同时在不同AC下与没有考虑NAV设置影响情形的吞吐率进行比较。
应用价值和现实意义
- 仿真结果显示NAV设置对EDCA机制的吞吐性能产生很大影响，尤其是在不采用清除机制的情况下，这验证了802.11s mesh网络标准把可选的NAV清除机制改为必选的合理性。因此本文对研究EDCA实际应用有较大参考价值。
学术论文摘要
- 研究虚拟载波侦听机制对EDCA机制性能的负面影响。首先指出在RTS/CTS四次握手不能够完成时，虚拟载波侦听机制中网络分配矢量（NAV）会浪费信道资源；然后讨论NAV设置影响EDCA性能的关键参数，并得出该参数在采用与不采用NAV清除机制以及没有考虑NAV设置影响情形的取值；最后在不同访问类别（AC）下仿真显示EDCA机制的吞吐性能。很明显，虚拟载波侦听机制的NAV设置对EDCA吞吐性能产生很大的影响，采有NAV清除机制的性能优于不采用NAV清除机制的性能。
获奖情况
- 本文已经投稿《计算机应用》，已录用,本文获第十一届挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛（自然科学学术论文）贵州赛区一等奖
鉴定结果
参考文献
- [1] IEEE Std 802.11e-2005: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications-Amendment 8: Medium Access Control (MAC) Quality of Service Enhancements[S]. Nov. 11, 2005.
同类课题研究水平概述
- IEEE 802.11e标准定义的EDCA机制（Draft 5.0之前称为EDCF）是在IEEE 802.11标准的DCF机制基础上增加QoS支持。EDCA主要采用了优先级分类策略，指定语音、视频、尽力而为和后台等4种服务类型来对应不同优先级的访问类别(AC)。在一个QSTA内可以同时有4个传送队列（对应4种AC业务和4个随机退避状态机EDCAF[AC]）。同时，EDCA还提出了内部虚拟冲突解决方案。 EDCA机制的性能研究主要以DCF机制的相关研究为基础。Hui 把Bianchi提出的一种用来计算饱和条件下DCF吞吐率的二维Markov链模型与Cali提出的一种p坚持的Markov链模型和Tay的平均值数学模型（DCF机制的3种主流研究模型）统一起来，提出一种统一的模型对EDCA的吞吐率和时延进行分析，该模型的缺点是每个QSTA内仅考虑了一个AC队列。Xiao在Bianchi和Ziouva模型基础上，通过区分竞争窗口（CW）提出DCF和EDCF基于退避的优先级策略，缺点是没有考虑不同AIFS和内部虚拟冲突。HWANG提出考虑虚拟冲突的EDCA性能分析，不足之处是把AC仅分为高和低两类优先级。Yan在Bianchi的二维Markov链模型基础上，通过构造EDCAF[AC]和简单EDCA模型，从而构造出综合内部虚拟冲突和外部冲突的复杂EDCA模型。经过近5年的研究积累，EDCA机制的研究步入成熟。但是理论研究与实际应用仍然存在着差距，绝大多数文献并没有考虑虚拟载波侦听（V-CS）机制对EDCA性能的影响。
