論
文
賞
析
2022年電子技術應用第1期
王心源1，2，程 鵬1，吳 斌2
1.中國科學院微電子研究所，北京100029；2.中國科學院大學 微電子學院，北京100049
摘要：
對IEEE 802.11e增強的分布式控制接入協議進行了詳細分析，對比分布式協調功能DCF與增強的分布式控制接入EDCA之間的差別，提出了一種四維馬爾科夫鏈模型，該模型將飽和條件情況和非飽和條件情況進行統一。該模型不僅考慮了退避計時器凍結狀態、發送衝突狀態、最大重傳次數，還充分考慮了不同接入優先級流的內部衝突和TXOP傳輸。相比於二維馬爾科夫鏈模型，該模型可以準確預測EDCA中不同優先級接入流的吞吐率。最後利用仿真軟體，驗證了飽和條件下該模型的正確性。
關鍵詞：
IEEE802.11e，增強的分布式控制接入，馬爾科夫鏈模型
0 引言：
目前很多學者對IEEE 802.11協議的性能進行理論分析，其中最為著名的當屬學者Bianchi[1]利用馬爾可夫鏈模型對分布式協調功能(Distributed Coordination Function，DCF)進行建模。文獻[2]通過改進二維馬爾可夫鏈模型對飽和條件下的吞吐率和分組延時進行分析，並以此作為基礎給出了不同節點數下基本接入模式和請求發送/確認發送模式切換門限閾值。文獻[3]將飽和和非飽和的DCF模型統一，且考慮了退避計數器凍結和重傳次數，使二維馬爾科夫鏈模型更為精確和統一。
DCF模型中對數據包進行統一處理，無法保障服務質量(Quality of Service，QoS)，因此802.11e協議被引進[4]。802.11e協議提出了一種增強的分布式控制接入(Enhanced Distributed Control Access，EDCA)協議。EDCA引入多個隊列承接不同業務的數據包，隊列參數的差異使得不同的業務產生優先級，保障QoS特性[5-6]。文獻[7]分析了數據流和語音流同時存在情況下語音流的吞吐率性能。
本文通過增加馬爾科夫鏈模型的維度，對EDCA進行建模，綜合考慮數據包的優先級產生的內部衝突以及增加多個狀態周期，使得該模型更加完整精確。