功率速率和载波侦听阈值联合调整的WLAN的干扰管理

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随着WLAN的日益普及,WLAN系统内部各用户之间的干扰越来越严重,表现为以下三点:第一,有些用户不能发出信号;第二,用户发出信号后对方无法收到;第三,用户之间的收发时间延长。因此严重降低了用户的通信质量。所以减轻WLAN系统内部的干扰,提高系统的吞吐量,是一个亟待解决的问题。国内外现有的减轻WLAN内部干扰的研究多是从信道选择、负载均衡和功率控制三个方面出发的。由于802.11中互不干扰的信道非常有限,所以在同一信道下减轻系统的干扰非常重要。若系统的负载分布情况不变,为减轻系统的干扰,增大系统的吞吐量,应该从发送功率、发送速率和载波侦听阈值这三个方面来调整。目前国内外的相关研究只是从以上的一个或两个方面来减轻干扰,这是不完备的。因信道的条件时刻发生着变化,系统的这些参数应该根据信道条件的变化而有所调整。本文提出一种通过对节点的发送功率、发送速率和载波侦听阈值三个方面联合调整来减轻WLAN系统内部干扰的算法。在发送端确定发送功率方面,使用PL-TPC算法,其根据接收阈值和收发节点间的距离使用WLAN中常用的网络模型计算出发送功率。在调整发送节点的发送速率方面,本文提出一种改进的AARF-CD算法,其能够选择性的使用RTS/CTS机制,并能够根据发送成功或失败的情况调整发送速率,若连续发送成功的次数达到预定义的阈值,则调高一级发送速率,若连续两次发送失败,则能区分出发送失败是由于发送速率过高还是由于碰撞引起,若发送速率过高,则降低发送速率,否则调整载波侦听阈值。在调整载波侦听阈值方面,提出一种改进的NCUA算法,其引入一个效用性函数和代价函数,基于改进的AARF-CD算法得到碰撞概率,且使用迭代法更新载波侦听阈值。NS2仿真证明,本文提出的联合调整算法相对于已有的经典算法能使系统的干扰程度降到更低,并达到更高的系统吞吐量。
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