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1.1 WLANs中MAC研究
通常一个无线网络通信系统不能给每一个站点分配独立的信道，因为无线频谱的资源太少，使其没有足够多的独立信道。要解决这个问题，可以考虑将信道共享，这也是解决有限信道条件下构建无线网络的关键。从国际标准的OSI参考模型，可以看到网络中有物理层和数据链路层。前者负责传输在通信过程中的原始比特数据，后者通过MAC层（介质访问控制层）负责信道的接入访问控制，我们称之为MAC协议。
一个好的MAC层设计可以提供高效的信道接入，提高信道利用率，并且可以合理的分配资源。一个网络的优劣评判标准有以下几个方面：吞吐量、数据传输的延迟、丢包率等，我们可以通过这些指标直接来判定一个网络的性能。不同的网络有不同的MAC协议，通过对具体的网络框架结构、通信方式、网络的性能需求等做出不同的设计，才能有针对性，才能达到最佳系统性能。从结构上看，MAC协议层扮演至关重要的角色，因为它对物理层比特传输性能和网络系统级的应用服务具有衔接作用。
MAC层协议根据节点占用信道的方式不同可以分为以下几类：
(1)固定分配类：这种方式下，使每个用户都可以得到大于等于一个的信道占用权，因为网络用多址复用方式例如FDMA/TDMA/CDMA将信道分割为若干相互独立的子信道。
(2)动态受控接入类：节点在网络指定的控制规则下接入信道并且有序进行数据的发送。例如802.11的点协作机制PCF，采用的控制接入方式是轮询。
(3)分布式随机接入类：节点根据自己需求独立竞争信道。但有很多个站点n同时发包竞争信道，在传输的过程中很有可能产生碰撞。站点各自传输的数据由于相互的干扰而没办法被接收点接收。
上面三种方式，方式一最不好，在负载不重的情况下，信道空闲浪费严重，所以很少使用；动态受控接入类复杂性高，因为需要一个网络中心控制节点或者需要所有节点同步参与分配信道。分布式随机接入由于是节点之间的异步的独立的争用信道，所以可实现性高，复杂性也降低了不少，所以被普遍使用。
当前WLANs主要标准有两个：IEEE 802.11和HiperLan标准。IEEE 802.11标准MAC协议层提供了两种信道接入方式：PCF和DCF。
1.2 IEEE 802.11中MAC协议
IEEE 802.11的MAC协议有两种方式：分布协调功能（DCF）和点协作功能（PCF）。IEEE 802.11系列最基本的MAC协议层方法是分布协调功能，核心是CSMA/CA机制。它包括载波侦听（CS）机制、帧间间隔（IFS）和随机退避（Random Backoff）机制。DCF提供竞争服务，可以用于Infrastructure和Ad Hoc网络结构中。在CSMA机制下使用分布式接入算法，各节点要通过争用信道来得到发送权。PCF避免帧传输中的碰撞是通过集中控制的接入算法，将发送数据权轮流交给各个节点，类似于轮询。PCF提供无竞争的服务，对于时间敏感的业务，例如分组语音，就应使用PCF。本文主要研究IEEE 802.11的DCF接入方式。
图1.1 MAC架构
1.3 论文主要内容和章节安排
本文主要针对无线局域网的MAC层进行性能研究。在了解掌握802.11基本协议框架和MAC层协议的条件下，用NS2软件进行MAC层的仿真，重点研究了饱和吞吐率的影响参数。主要研究内容和结构安排如下：
第一章，简要介绍了无线局域网，WLANs和IEEE 802.11中的MAC协议。
第二章，介绍IEEE 802.11的DCF机制，主要分为4个部分：帧间隔、二进制指数退避算法、基本接入方式、RTS/CTS接入方式。
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