Analysis of the IEEE 802.11e EDCA Under Statistical Traffic

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IEEE802.11e EDCA竞争窗口算法的研究

IEEE802.11e EDCA竞争窗口算法的研究

值 。 在 高 负 载情 况 下 . 但 高优 先 级 业 务 具 有 较 小 的 AIS和 C 容 易竞 F W 争 到 信 道 , 优 先 级 业 务 因为 竞 争 失 败 需 增 大 C 值 [ 网 络 负载 的 而低 W 4 1 。
增 加 导 致 低优 先 级 业 务 的避 退 过 程 被 不 停 的 打 断 , 使 得 低 优 先 级 业 这 务 传 包 困 难 , 增 加 了 高 优 先 级 业 务 流 竞 争 到 信 道 的 可 能 性 . 得 高 更 使

图 1 E A 吞 吐 量 DC
优 先 级 业 务耗 尽 了低 优 先 级 业 务 , 同时 随 着 传 输 的成 功 大值 的 C 被 W 重设为 C Wmi 加 了网 络 抖 动 , 得 网 络 性 能 进 一 步 恶 化 , 文 分 析 n增 使 本 了 E A机制缺陷, DC 利用 仿 真 软 件 对 网络 参 数 加 以 仿 真 验 证 。
fw1以 保 证 高优 先 级 比低 优 先 级 的 A 能 优 先 发 送 。 以通 过 对 A C , C 可 C

图 2 E CA 时 延 D
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设 置竞 争 窗 口 限界 (Wm nA 1C C i[C ,Wma[C) 得 到这 种 接 入 优 先 。 xA ] 来 个 站 点 要 开 始 一 个 数 据 帧 的 发 送 , 先 侦 测 信 道 是 否 有 其 他 节 首
科技信息
。本刊重稿o
S IN E&T C N OG N O MA I N CE C E H OL YIF R TO
2 E8 . e C 01 E l 算法的研究
周 立衡 章 国安 邱 恭安 ( 通大 学 江苏 南通 2 6 1 ) 南 2 0 9

IEEE 802.11e EDCF性能评估

IEEE 802.11e EDCF性能评估

IEEE 802.11e EDCF性能评估
阮加勇;黄本雄;张帆;汪雁
【期刊名称】《华中科技大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】2004(32)6
【摘要】通过建立语音、视频和数据业务的仿真模型评估了IEEE 80 2 .11e中竞争接入方式EDCF的工作性能 ,并把它与传统的 80 2 .11中的DCF方式进行了比较 ,讨论了改变竞争窗 (CW )和仲裁间隔时间 (AIFS)对系统总吞吐量和区分服务的影响 .还考虑了竞争空闲脉冲 (CFB) ,发现它在负载较高的情况下能够提供较好的区分服务。

【总页数】3页(P7-9)
【关键词】无线局域网;IEEE;802.11;服务质量;网络仿真
【作者】阮加勇;黄本雄;张帆;汪雁
【作者单位】华中科技大学电子与信息工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TP393.1
【相关文献】
1.80
2.11e EDCF信道接入机制的仿真研究 [J], 张连波;方旭明
2.Improvements on Analytical Models for IEEE 802. 11e EDCF Differential Services [J], 张连波;方旭明;单瑛
3.基于IEEE802.11e EDCF的动态优先级机制设计 [J], 马树皓;张春业
4.一种基于IEEE802.11EDCF的自适应能量调整算法 [J], 郎宇春;李陶深
5.IEEE 802.11e无线网络协议标准中增强分布式协调功能(EDCF)性能分析 [J], 刘翔
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IEEE 802.11E标准的发展概况

IEEE 802.11E标准的发展概况

IEEE 802.11E标准的发展概况(2003-12-18 14:38)IEEE 802.11e标准草案是定义了在WLAN应用中为满足支持语音、视频和音频传输的QoS业务需求而提出的MAC层操作机制。

其中定义了众多的机制来保证QoS业务的传输,统称为QoS策略。

其中对协调功能(coordination function)的定义进行了修正,在BSS的DCF的基础上,PCF和HCF可以共存,在QBSS中,将存在一个HCF协调机制。

为适应区分服务的要求,提供端到端的QoS的支持能力,对等应用层、IP层的QoS策略的应用要求在链路层和MAC层提供支持QoS区分服务的策略。

在IEEE 802.11e草案中,定义了一个HCF的接入协调机制,其中包括了基于竞争接入的区分服务接入机制EDCA(增强分布式信道接入机制)和基于无竞争的HCCA(混合协调信道接入机制)。

MAC层提供的服务是按照优先级进行的。

在草案中,定义了4个接入等级(AC),而定义的8个等级的用户优先级(UP)根据802.1D的规范映像到4个接入等级中。

在EDCA中,更具不同的接入等级而具有不同的接入优先级参数,通过调整CSMA/CA接入机制的帧间隔(IFS)长度,竞争窗口(CW)大小来实现不同接入等级的帧的接入优先度。

在EDCA中还可以通过连接的双方通过协商QoS参数的方式来完成QoS的连接保障过程。

定义的TSID和TSPEC单元式完成定义参数QoS的标识和QoS参数的具体要求。

在HCF中,通过QoS –Poll的无竞争过程完成站点帧传送机会的分配,EDCA和HCCA中用户获得发送的机会是通过TXOP来表示,TXOP表示用户在某一时间上拥有发送数据的权利。

通过起始时间和占用的时间来表示。

TXOP中可以完成多个帧的传送。

802.11e的草案中,另外还使用DLP(直接连接协议)机制,BlockACK机制和APSD机制来提高WLAN系统频谱的利用率。

IEEE802.11e EDCA饱和吞吐量的性能分析

IEEE802.11e EDCA饱和吞吐量的性能分析
c n i o s p ro ma c n l ss o d t n ; e fr n e a ay i i

要 : 出了新的饱 和状 态下 E C 提 D A分析模 型。与原有模型相 比增加 了站点 内部竞争冲 突和传输机遇 两个特性 。根据提 出的模
型 , 计 了 多业 务 在 实 施 不 同的 传输 机 遇 情 况 下 的吞 吐 量 性 能 。仿 真 结 果 显 示 提 出的 新 模 型 比原模 型 更加 准确 。 估 关键 词 : 线 局 域 网 ;DC T O ; 无 E A;X P 饱和 状 态 ; 能 分 析 性
E—ma l s qn  ̄ hu.o i :hi @ o cn
NI E S i q n, U W e S t r f n t r u h u n l s f I h - u LI L a u a o h o g p t a a y i o EEE 8 2 1 e En a c d Dit i u e Ch n e Ac e sCo u e i s 0 . l h n e srb t d anl c s - mp t r
DOI1 . 7 /i n10 — 3 1 0 81 . 7 文章编号 :0 2 8 3 ( 08 1— 14 0 文献 标识码 : 中图分类号 :P 9 :03 8 .s. 2 8 3 . 0 .9 3 7 js 0 2 0 1 0— 3 1 2 0 )9 0 2 — 3 A T 33
Smuain rs l s o s t e po oe n lt a d li moe a c rt. i lt eut h w h rp sd a ayi lmo e s o c r c uae
Ke o d :wrls lclae e okE hn e i r ue hn e A cs ( D A)t nmsin o pr nt l tstrt n y w rs i es oa ra nt r ;n a cd D s b t C anl ces E C ; as i o p ot i i ;a ai e w t i d r s u y mi u o

基于IEEE 802.11e的QoS研究的开题报告

基于IEEE 802.11e的QoS研究的开题报告

基于IEEE 802.11e的QoS研究的开题报告一、研究背景随着无线局域网的应用越来越广泛,用户对无线网络的服务质量(QoS)要求也越来越高,而传统的802.11协议无法满足这一需求。

因此,IEEE 802.11e标准被制定,用于提高无线网络的QoS。

二、研究内容本研究将基于IEEE 802.11e标准,探讨无线局域网中的QoS问题,具体内容如下:1. 研究802.11e的QoS架构和相关技术。

2. 分析802.11e的MAC层和物理层的变化,及其对QoS的影响。

3. 研究在802.11e标准下的QoS保障机制,包括EDCA和HCCA两种方式。

4. 基于MATLAB仿真工具,对802.11e协议进行性能分析,评估QoS保障机制的效果。

5. 结合实际应用场景,提出一种基于802.11e的无线网络方案,以提高网络的QoS。

三、研究意义本研究将深入探讨无线局域网中的QoS问题,对于提高网络服务质量,改善用户体验具有重要意义。

同时,本研究还将提出一种基于802.11e的无线网络方案,对实际应用有一定的指导意义。

四、研究方法本研究将采用文献研究、理论分析和仿真实验相结合的方法,通过文献查阅和理论研究,全面掌握802.11e协议的相关知识和技术;在此基础上,运用MATLAB仿真工具,对其进行性能分析,评估QoS保障机制的效果;最后,结合实际应用场景,提出基于802.11e的无线网络方案。

五、研究进展与计划目前,已完成了对802.11e协议的文献研究和理论分析,初步掌握了其QoS架构和相关技术。

接下来,将进行802.11e协议的仿真实验,并研究其性能表现,进一步探讨基于802.11e的无线网络方案。

预计在明年5月前完成论文的撰写和答辩。

基于IEEE802.11e EDCA的接纳控制方案

基于IEEE802.11e EDCA的接纳控制方案

基于IEEE802.11e EDCA的接纳控制方案
周莉芳;翁惠玉
【期刊名称】《微型电脑应用》
【年(卷),期】2007(23)2
【摘要】随着无线局域网的快速发展,人们对服务质量提出了迫切的要求,IEEE 802.11e协议应运而生,为QoS的实施提供了参考标准.EDCA是802.11e中实现Qos的分布式机制,本文基于EDCA,提出了一整套接纳控制方案和EDCA参数调节机制.本方案QoS参数考虑全面,实现简单,而且能够运用在全分布的ad hoc网络中.【总页数】4页(P11-14)
【作者】周莉芳;翁惠玉
【作者单位】上海交通大学计算机科学与工程系;上海交通大学计算机科学与工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TP393.04
【相关文献】
1.IEEE80
2.11e EDCA中TXOP机制的分析与改进 [J], 谢信通;宋博;唐红;李新生
2.基于M/G/1/K排队模型的IEEE802.11e EDCA性能研究 [J], 白翔;毛玉明
3.IEEE802.11e EDCA和CFB下饱和吞吐量分析 [J], 伍智超;王婷;贺昕;周正
4.IEEE802.11e EDCA饱和吞吐量的性能分析 [J], 聂世群;刘伟
5.IEEE802.11e中基于无确认策略的EDCA机制研究 [J], 马计刚; 刘同佩
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一种802.11e EDCA机制的优化算法

一种802.11e EDCA机制的优化算法

一种802.11e EDCA机制的优化算法王鹭;蒋阳;郎保才;韩飞飞【摘要】IEEE 802.11e增强型分布式信道访问机制对高优先级业务服务质量的保证,是通过牺牲低优先级业务服务质量来实现的.为避免这种信道资源分配不公平的现象,提出一种优化算法.将信道中部分时隙合并起来构成合并时隙,高优先级和低优先级业务在合并时隙中被先后发送,而单个时隙通常只发送低优先级业务.仿真结果表明,该算法可以提高业务的吞吐量,当站点数目增多时,高优先级业务和低优先级业务的吞吐量均表现稳定,可达到各种业务公平利用信道资源的目的.【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2013(039)006【总页数】4页(P111-114)【关键词】无线局域网;IEEE 802.11e协议;增强型分布式信道访问;服务质量;合并时隙;单个时隙【作者】王鹭;蒋阳;郎保才;韩飞飞【作者单位】重庆大学通信工程学院,重庆400044;重庆大学通信工程学院,重庆400044;重庆大学通信工程学院,重庆400044;重庆大学通信工程学院,重庆400044【正文语种】中文【中图分类】TP301.61 概述IEEE 802.11工作组于2005年底推出的802.11协议的增强协议802.11e弥补了802.11协议不能够对不同的业务提供不同服务质量(Quality of Service, QoS)的缺陷[1]。

802.11e引入了混合协调功能(Hybrid Coordination Function, HCF)机制,该机制分为增强型分布式信道访问(Enhanced Distributed Channel Access, EDCA)和混合协调功能控制信道访问(Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access,HCCA)2种信道访问方式,分别是分布式协调功能(Distributed Coordination Function, DCF)和点协调功能(Point Coordinated Function, PCF)的改进和增强版[2]。

IEEE802.11e的网络性能研究的开题报告

IEEE802.11e的网络性能研究的开题报告

IEEE802.11e的网络性能研究的开题报告论文题目:IEEE802.11e网络性能研究研究背景:IEEE 802.11是一种无线局域网协议,是一种广泛使用的无线网路技术,具有广泛的应用和市场,但在高密度、高速和多媒体应用环境下的网络性能存在不足。

为了解决这些问题,IEEE 802.11e协议被提出来了。

IEEE 802.11e是一种增强的无线局域网协议,可支持多媒体应用,使得无线网络更加高效和可靠。

研究目的:本文旨在研究IEEE802.11e在不同条件下的性能表现,深入分析如何提高网络性能,推广IEEE802.11e协议在实际应用中的应用,为无线网络的高效和可靠提供理论基础和实践指导。

研究内容:本文将从以下几个方面进行研究:1. IEEE 802.11e协议的基本原理和技术特点,包括QoS机制和EDCA算法的原理和实现方式;2. 通过实验测试和仿真分析,比较IEEE 802.11a/b/g和IEEE802.11e协议在不同条件下的网络性能,包括数据吞吐量、延迟、包丢失率等;3. 分析IEEE 802.11e协议在多媒体应用中的性能表现,并讨论其在视频传输应用中的应用;4. 研究多种策略优化QoS机制和EDCA算法,提高网络性能。

研究方法:本文将采用实验测试和仿真分析相结合的方法,对比研究IEEE 802.11a/b/g和IEEE 802.11e协议在不同条件下的性能表现,包括基于ns-3仿真环境的离线仿真和基于真实网络场景的实时测试。

采用实验和仿真相互验证可以更加准确地评估和分析IEEE 802.11e协议的性能,并提高研究结果的可靠性。

预期结果:通过本文的研究,可以深入分析IEEE 802.11e协议的性能表现,并比较其与IEEE 802.11a/b/g协议的表现差异,为无线网络的高效和可靠提供理论基础和实践指导。

本文的研究结果可供无线网络研究、网络规划和设计等有关部门参考。

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Analysis of the IEEE 802.11e EDCA Under Statistical Traffic
Juki Wirawan Tantra, Chuan Heng Foh
Centre for Multimedia and Network Technology School of Computer Engineering Nanyang Technological University Singapore Email: jw.tantra@, aschfoh@.sg
busy, the station will defer until the end of transmission and a random backoff interval is selected. The backoff counter is decremented as long as the channel is sensed idle, stopped when channel activity is detected, and reactivated when the channel is sensed idle for more than a DIFS again. The station transmits its frame when the backoff counter reaches zero. DCF uses a slotted binary exponential backoff technique. The period following an idle DIFS is slotted and the backoff time counter is measured in terms of slot time. The slot time is the time needed for any station to detect transmission from the other stations. It accounts for the propagation delay, the time needed to switch from the receiving to the transmitting state and the time to notify the MAC layer about the state of the channel. The backoff time is uniformly chosen in the range (0,CW 1), where CW is the current contention window. At the first transmission attempt, CW is set equal to the minimum contention window (CWmin ). After each unsuccessful transmission, CW is doubled until it reaches the maximum contention window (CWmax ). When the destination station successfully receives a frame, it will transmit an acknowledgment frame (ACK) after a short interframe space (SIFS). If the sender does not receive the ACK within a specified ACK timeout, or it detects the transmission of a different frame on the channel, it reschedules the frame transmission according to the previous backoff rules. DCF also defines an optional four-way handshaking method for frame transmission, which is known as RTS/CTS method. When a station is ready for a transmission, it performs the previous backoff technique and then transmits a special RTS frame. When the receiver receives the RTS frame, it responds with CTS frame after an SIFS. The sender may then transmit the frame only if the CTS frame is correctly received. The RTS and CTS frames carry the information of the length of the frame to be transmitted, which is used to update a network allocation vector (NAV) by other stations. The NAV contains the information about the period of time in which the channel will remain busy; hence, a station can delay transmission by detecting either RTS or CTS to avoid collisions. B. Enhanced Distributed Channel Access EDCA is specified to provide QoS support on IEEE 802.11 WLANs. It supports up to four access categories (AC), from the lowest priority service class, AC0 , to the highest priority service class, AC3 . EDCA differentiates service classes through three mechanisms: contention window size, AIFS, and transmission opportunity (TXOP) limit differentiations. Stations that use smaller CWmin and CWmax receive higher QoS than the other stations as their channel access delays are generally shorter. In EDCA, high priority service class uses smaller CWmin and CWmax to improve the QoS received by the higher priority classes. In EDCA, AIFS is used instead of DIFS, where AIFS≥DIFS. Each service class can use different AIFS value to differentiate the QoS received by the service class. Stations
Ilenia Tinnirello
Dep. of Electrical Engineering Universit` a di Palermo Palermo, Italy Email: ilenia.tinnirello@tti.unipa.it
Giuseppe Bianchi
Dep. of Electrical Engineering Universit` a degli Studi di Roma Tor Vergata Roma, Italy Email: bianchi@elet.polimi.it
Abstract— Many models have been proposed to analyze the performance of the IEEE 802.11 distributed coordination function (DCF) and the IEEE 802.11e enhanced distributed coordination function (EDCA) under saturation condition. To analyze DCF under statistical traffic, Foh and Zukerman introduce a model that uses Markovian Framework to compute the throughput and delay performance. In this paper, we analyze the protocol service time of EDCA mechanism and introduce a model to analyze EDCA under statistical traffic using Markovian Framework. Using this model, we analyze the throughput and delay performance of EDCA mechanism under staoughput performance of the EDCA mechanism. Tantra et al. [6] analyzed the throughput and delay performance of EDCA saturation. Foh and Zukerman [7] proposed a Markovian Framework model to analyze the performance of DCF under statistical traffic. In [8], Patil and Apte uses this Markovian Framework model to find the maximum number of users that can be supported by an Access Point. In this paper, we analyze the protocol service time of EDCA mechanism and extend the model in [7] to analyze the EDCA mechanism. We then verify the model using simulations. Using this model, we analyze the throughput and delay performance of EDCA under statistical traffic. Our model is useful to predict the performance of a WLAN that implements EDCA. It can also be used for network sizing by extending the method in [8]. This paper is organized as follow. Section II provides a brief summary of the IEEE 802.11 DCF and IEEE 802.11e EDCA. In section III, we describe the saturation model that we use for the Markovian Framework. Section IV explains the variance analysis of EDCA that we developed for EDCA protocol analysis and for selection of parameters for our Markovian Framework model. Section V describes the Markovian Framework model that we developed to analyze the EDCF mechanism. We discuss and verify the results of our analytical model in section VI. II. MAC P ROTOCOLS This section briefly summarizes the operations of the IEEE 802.11 DCF and the IEEE 802.11e EDCA. For a detailed description, readers may refer to [1] and [2]. A. Distributed Coordination Function DCF employs CSMA/CA MAC protocol with binary exponential backoff. DCF does not use collision detection function as stations cannot detect collisions by listening to their own transmissions; thus, it employs handshaking method, which makes use of positive acknowledgment. When a station generates a new frame for transmission, it will first monitor the channel activity. If the channel is detected idle for a period of time called DCF interframe space (DIFS), the station can transmit immediately. If the channel is
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