[发明专利]一种无线竞争接入退避方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种无线竞争接入退避方法。

背景技术

在IEEE 802.11的分布式协调功能(DCF，Distributed Coordination Function)接入机制下，网络中各个节点以竞争方式接入无线信道。节点竞争的激烈程度由二进制指数退避(BEB，Binary Exponential Backoff)算法进行控制和调节。在网络用户数量增加和网络负载增大的情况下，网络性能因碰撞增多而显著下降，具体表现为网络吞吐量下降、公平性下降、时延增大。

为提高网络性能，研究人员提出了较多的IEEE 802.11DCF改进算法，可归纳为两类，调整竞争窗口大小和调整发送概率。调整竞争窗口大小的算法有SD-DCF(slow CW decrease DCF)、EIED(Exponential Increase Exponential Decrease)和FCR(Fast Collision Resolution)等。调整发送概率的算法有AOB(Asymptotically Optimal Backoff)、DCC(Distributed Contention Control)和CSCC(Channel Sensing Contention Control)等。上述的算法有的只提高某一方面的网络性能，而另一方面的网络性能没提高或变得更差，如提高吞吐量，但牺牲了公平性。有的算法太复杂不易实施，如要计算当前网络活跃节点数目等。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的IEEE 802.11DCF改进算法存在的上述问题，提出了一种无线竞争接入退避方法。

本发明的技术方案是：一种无线竞争接入退避方法，包括如下步骤：

S1：建立归一化网络吞吐量ρ与平均连续空闲时隙数目L_idle的函数，所述的函数为其中，P_idle表示信道空闲概率，与平均连续空闲时隙数目L_idle的关系为：P_idle＝L_idle/(1+L_idle)；T表示数据帧的传输时延；n为活跃节点数量；T_slot为一个后退时隙长度；T_tx为数据帧从发送到确认成功接收所需时间，具体计算公式为：T_tx＝T+2τ+SIFS+ACK+DIFS，其中，τ为传播时延；SIFS表示短帧间隔的大小；ACK表示发送确认帧的时间；DIFS表示DCF的帧间隔；

S2：根据网络吞吐量ρ与平均连续空闲时隙数目L_idle的关系，确定最优平均连续空闲时隙数目的范围

S3：根据平均连续空闲时隙数目L_idle是否在最优空闲时隙范围内，调节竞争窗口的大小。

进一步的，S3中所述的调节竞争窗口的大小的具体过程如下：

计算每次后退的平均连续空闲时隙数目

对进行平滑处理：采用如下公式：Lidleslide_num(t)=α·Lidlenum(t)+(1-α)·Lidleslide_num(t-1),]]>式中：为经平滑处理后的上一次后退的平均连续空闲时隙数目；α为平滑系数，取值范围为(01)；