Decentralised Learning MACs for Collision-free Access in WLANs
通过结合CSMA和TDMA的功能，完全分散的WLAN MAC方案最近已被提出，收敛到无冲突的时间表。在本文中，我们描述了一个MAC与最佳的长期吞吐量，几乎是分散的。然后，我们设计了两个\changed{schemes}，实际上是可实现的，分散的近似这个最佳方案，并与不同数量的传感信息。我们实现这一点，通过（1）引入学习算法，可以大大加快收敛到无冲突操作;（2）开发一个分散的调度长度自适应方案，提供长期运行的公平（统一）访问介质，同时保持无冲突访问任意数量的站。
2011-03-02 cs.NI
On the Distributed Construction of a Collision-Free Schedule in WLANs
在无线局域网（WLAN）中，介质访问协议仲裁对信道的访问。在当前的IEEE 802.11 WLAN中，使用具有冲突避免的载波侦听多路访问（CSMA/CA）。载波侦听多路访问与增强的冲突避免（CSMA/ECA）是一个微妙的变体，著名的CSMA/CA算法，提供了显着的性能优势。CSMA/ECA大大降低了冲突概率，并在某些条件下，导致一个完全无冲突的时间表。CSMA/CA和CSMA/ECA之间的唯一区别是后者在成功传输后使用确定性回退。该确定性退避是常数，并且对于所有站都是相同的。本文的第一部分是教程性质的，提供了一个介绍的基本操作的CSMA/ECA和描述这种方法的好处在定性的方式。论文的第二部分综述了相关的贡献，简要总结了主要的挑战和潜在的解决方案，并介绍了CSMA/ECA的变体和衍生物。
2013-11-04 cs.NI
Traffic Differentiation in Dense Collision-free WLANs using CSMA/ECA
执行业务区分的能力是当前无线局域网（WLAN）中的媒体访问控制（MAC）的一个有前途的特征。用于WLAN的增强型分布式信道接入（EDCA）协议提出了多达四个接入类别（AC），其可以被映射到不同的业务优先级。允许高优先级AC比低优先级AC更频繁地传输，从而提供了一种优先处理延迟敏感流量（如语音呼叫或视频流）的方法。此外，EDCA还考虑了与多队列管理、虚拟冲突和流量区分相关的复杂性。然而，EDCA在密集WLAN场景中执行时效率不足。它的冲突倾向的竞争机制降低了整体吞吐量的饥饿低优先级的AC点，并产生优先级反转在大量的竞争者。载波侦听多址接入与增强型冲突避免（CSMA/ECA）是一种兼容的无线局域网MAC协议，也能够提供流量区分。与EDCA相反，CSMA/ECA使用具有确定性回退技术的争用机制，能够为具有多个活动AC的许多节点构建无冲突调度，从而扩展网络容量，而不会像EDCA中那样耗尽低优先级AC。本文通过描述用于构建具有多个队列的无冲突调度的机制，分析了CSMA/ECA的流量区分。此外，评估性能在不同的交通条件和越来越多的竞争者。（arXiv的abstract字段对于论文摘要来说不够大，请下载论文以获得完整的摘要。
2016-05-27 cs.NI
Tournament MAC with Constant Size Congestion Window for WLAN
在无线分布式网络的背景下，我们提出了一种通用的方法，媒体访问控制（MAC）与固定拥塞窗口。我们的协议很容易分析，可以在很多不同的情况下使用。我们给出的数学证据表明，我们的性能是紧密的，在这个意义上说，没有固定的拥塞窗口协议可以做得更好。我们也把自己的WiFi/WiMAX框架，并显示实验结果启发冲突减少14%至21%相比，最知名的其他方法。我们展示了信道容量的改善和公平性的考虑。
2007-12-19 cs.NI
Collision-free Operation in High Density WLAN Deployments
WiFi的普及导致了由许多接入点（AP）和客户端组成的拥挤场景，这些场景通常在重叠的信道上操作，产生严重降低性能的干扰。这种资源的错误分配通常是多个WLAN所有权的结果，也就是说，网络经常在不考虑相邻AP的情况下自动设置。在这项工作中，我们从MAC层的角度概述了重叠BSS（OBSS）的效果，特别关注描述消除冲突与增强型冲突避免载波侦听多路访问（CSMA/ECA）的优点。我们提出了一个单一的接入点（AP）和几个多AP的情况下，包括住宅楼的例子提出了测试即将到来的IEEE 802.11ax修正案。使用第一个NS-3实现的CSMA/ECA的结果揭示了CSMA/ECA的确定性退避竞争技术的优势，确认其适用于非常拥挤的场景。
2016-07-27 cs.NI
Towards a Collision-Free WLAN: Dynamic Parameter Adjustment in CSMA/E2CA
载波侦听多址接入与增强型冲突避免（CSMA/ECA）是一种分布式的MAC协议，允许无冲突地访问无线局域网中的介质。CSMA/ECA和众所周知的CSMA/CA之间的唯一区别是前者在成功传输后使用确定性回退。在过渡状态之后达到无冲突操作，在过渡状态期间可能发生一些冲突。本文表明，通过适当地设置竞争参数，可以缩短过渡状态的持续时间。标准的吸收马尔可夫链理论可用于描述系统在瞬态中的行为，并预测达到无冲突操作的预期时隙数。本文还介绍了CSMA/E2 CA，其中在成功传输后连续两次使用确定性退避。CSMA/E2 CA可以更快地收敛到无冲突操作，并在具有高帧出错率的恶劣无线场景中提供比CSMA/CA更高的性能。为了在竞争者的数量很大时实现无冲突操作，可能需要动态地调整竞争参数。文章最后给出了一种参数调整方法，并通过仿真验证了该方法的有效性。
2010-11-26 cs.NI
Noise Analysis and Detection Based on RF Energy Duration in wireless LAN
噪音是使用无线局域网时的主要问题。本文分析了有源接收天线的噪声，提出了基于射频能量持续时间的检测机制。802.11无线局域网（WLAN）的标准退避机制在传输失败时增加竞争窗口以减轻WLAN中的竞争。此外，许多针对802.11 WLAN提出的方案都能自适应地应对传输失败。无线局域网中的传输失败主要由两个原因引起：冲突和信道噪声。然而，在802.11 WLAN中，站不能知道传输失败的原因，因此自适应方案假设所有传输失败仅由两个原因之一发生的理想情况。由于这个原因，它们可能在现实世界中错误地表现，其中传输故障由两种原因引起。在本文中，我们提出了一种新的方案来检测碰撞，它利用传输时间信息和RF能量持续时间的信道上。通过检测冲突，站可以区分传输失败的原因，并且自适应方案可以通过使用检测信息正确地操作。
2011-10-11 cs.NI
Target Wake Time: Scheduled access in IEEE 802.11ax WLANs
对无处不在的联网的日益增长的兴趣以及近年来IEEE 802.11无线局域网（WLAN）获得的巨大普及正在导致非常密集的部署，其中高级别的信道争用可能阻止满足日益增长的用户需求。为了减轻信道竞争的负面影响，IEEE 802.11ax修正案中包括的目标唤醒时间（TWT）机制可以具有重要的作用，因为它提供了一种非常简单但有效的机制来及时调度传输。此外，除了减少站之间的争用之外，TWT的使用还可以有助于充分利用IEEE 802.11领域中的其他新颖机制，诸如高密度WLAN场景中的多用户传输、多AP协作、空间重用和共存。总的来说，我们相信TWT可能是迈向未来无线局域网中实际无冲突和确定性接入的第一步。
2018-12-24 cs.NI
Traffic Differentiation in Dense WLANs with CSMA/ECA-DR MAC Protocol
在当今的WLAN中，分组传输的调度仅依赖于站点可能经历的冲突和成功。为了更好地支持密集无线局域网中的流量区分，在本文中，我们提出了一种分布式预留机制的载波侦听多路访问扩展冲突避免（CSMA/ECA）MAC协议，称为CSMA/ECA-DR，基于该站点可以协同实现更高的网络性能。此外，适当的竞争窗口（CW）将选择基于瞬时估计的网络中的活动竞争者的数量。密集场景下的仿真结果表明，即使有大量的竞争者，CSMA/ECA-DR也可以大大提高WLAN的流量区分效率。
2018-06-25 cs.DC cs.NI
Exploiting CSMA/ECA and Adaptive Sensitivity Control for Simultaneous Transmit and Receive in IEEE 802.11 WLANs
自从在物理（PHY）层处建立了带内全双工（FD）的可行性以来，已经出现了若干研究，其调查在各种传统无线技术中实现FD操作的协议方面。近来，用于下一代无线局域网（WLAN）的同时发送和接收（STR）模式的采用受到了极大的关注。在802.11 WLAN中启用STR模式（FD通信模式）可创建双向FD（BFD）和单向FD（UFD）链路。802.11 WLAN中的STR模式必须以最小的协议修改来启用，同时考虑与传统节点和协议的共存和兼容性。本文提供了一种新的解决方案，可以利用载波侦听多路访问与增强的冲突避免（CSMA/ECA）和自适应灵敏度控制机制，使STR操作。所提出的解决方案的关键方面包括与传统节点共存、识别用于UFD的合格节点、优化辅助BFD和UFD传输以及创建UFD机会。性能评估表明，所提出的解决方案是有效的，在实现STR操作提供的收益。
2019-05-22 cs.NI
Adaptive Beamwidth Selection for Contention Based Access Periods in Millimeter Wave WLANs
60 GHz无线局域网（WLAN）标准（例如，IEEE 802.11ad和IEEE 802.15.3c）采用由使用CSMA/CA的基于竞争的接入以及使用时分多址（TDMA）的专用服务时段组成的混合MAC协议。为了在协议的竞争部分中提供信道接入，定义了准全向（QO）天线图案，其跨越特定空间方向并且覆盖接入点周围的有限区域。在本文中，我们提出了一种算法来确定每个QO水平的波束宽度。该算法考虑到节点的空间分布，以自适应的方式分配每个QO级别的波束宽度，以最大限度地提高信道利用率，并满足所需的链路预算标准。由于所提出的算法最小化的冲突，它也最小化所需的平均时间来传输总的数据包在一个QO水平。在给定的网络参数下，该算法将平均信道利用率提高了20-30%，将传输总数据包所需的时间减少了40-50%。
2019-09-09 cs.NI
Joint Effects of Node Density, Propagation, Wi-Fi Generation, and Transport Protocol on WLAN Performance: An ns-3 Study
Faculty of Engineering – University of Porto（波尔图大学工程学院）；LIAAD | INESC TEC, Porto, Portugal（葡萄牙波尔图 LIAAD | INESC TEC）
本研究通过 ns-3 仿真，联合评估节点密度、传播模型、Wi-Fi 代际（802.11g/ax）和传输协议对 WLAN 性能的影响，发现 TCP 与 UDP 在交付率和吞吐量上差异显著，强调需综合考量多指标。
2026-09-28 cs.NI
Saturation Throughput Analysis of IEEE 802.11b Wireless Local Area Networks under High Interference Considering Capture Effects
基于分布式竞争的介质访问控制（MAC）协议是基于IEEE 802.11的无线局域网（WLAN）的基本组成部分。竞争窗口（CW）动态地改变以适应当前的竞争水平。在每次分组冲突时，站将其CW加倍以减少分组的进一步冲突。IEEE802.11分布式协调功能（DCF）在错误信道中遇到了一个常见的问题。它们不能区分噪声丢包和冲突丢包。在这两种情况下，站点都不接收其ACK，并且使CW加倍以减少进一步的分组冲突。除了噪声丢失分组之外，这不必要地增加了退避开销，显著地降低了吞吐量。此外，实际WLAN的总吞吐量强烈地依赖于信道条件。在真实的无线电环境中，在接入点处从站接收的信号功率经受确定性路径损耗、阴影和快速多径衰落。在本文中，我们提出了一种新的饱和吞吐量分析IEEE 802.11 DCF考虑错误信道和捕获效应。为了缓解IEEE 802.11 DCF的低性能，我们引入了一种机制，大大优于噪声环境下的低网络流量，并比较其性能与现有的标准。我们扩展了Bianchi（3）最初提出的多维马尔可夫链模型来表征DCF的行为，以便考虑实际信道条件和捕获效应，特别是在高干扰无线电环境中。
2010-02-08 cs.NI
CWmin Estimation and Collision Identification in Wi-Fi Systems
Wi-Fi网络易受自私或恶意设备引起的攻击行为的影响，这些设备将其最小竞争窗口大小（CWmin）减小到低于标准CWmin。在本文中，我们提出了一种称为最小竞争窗口估计（CWE）的计划，以检测侵略性的低CWmin的站，其中AP估计CWmin值的所有站发送上行链路通过监视他们的退避值在一段时间内，并保持跟踪每个站在退避期间花费的空闲时间。为了正确地估计每个退避值，我们提出了一种基于互相关的技术，该技术使用AP和每个站之间的频率偏移来识别涉及上行链路冲突的站。AP为所监视的退避值构造经验分布，并将它们与经由DCF协议的马尔可夫分析创建的一组标称PMF进行比较，以估计各个站的CWmin。在检测到攻击性站点之后，AP可以选择停止为这些站点提供服务。仿真结果表明，我们的碰撞检测技术的准确性分别为96%，94%和88%时，有3个，6个和9个站在无线局域网中，分别。对于以前的WLAN设置，CWE方案的估计精度分别为100%，98.81%和96.3%。
2021-08-31 cs.MA cs.NI cs.SY
Proportional fairness in wireless powered CSMA/CA based IoT networks
本文考虑在基于802.11的无线供电物联网网络中部署混合无线数据/电力接入点。在每个设备的能量中性和CPU能力的约束下，考虑了物联网节点之间按比例公平分配吞吐量。无线供电和数据通信资源的联合优化考虑了CSMA/CA随机信道接入特征，例如退避过程、冲突、协议开销。仿真结果表明，该优化方案能有效地平衡节点间的单个吞吐量，同时在能量约束下按比例最大化总吞吐量.
2018-10-24 cs.NI
AI-Enhanced Distributed Channel Access for Collision Avoidance in Future Wi-Fi 8
Honor Device Company Ltd（荣耀设备有限公司）；State Key Laboratory of Integrated Services Networks（信息服务网络国家重点实验室）；School of Electrical Engineering and Telecommunications（电气与通信工程学院）
针对 Wi-Fi 密集部署中 BEB 碰撞高和公平性不足的问题，提出兼容 CSMA/CA 的多智能体强化学习 CTDE 框架，利用 MAPPO 降低碰撞并消除异构接入饥饿。
2025-09-27 cs.AI cs.LG cs.NI
Fair AI-STA for Legacy Wi-Fi: Enhancing Sensing and Power Management with Deep Q-Learning
针对传统Wi-Fi中CSMA/CA公平性挑战，提出基于深度Q学习的AI-STA动态调整接收灵敏度和发射功率，仿真验证其在公平性和QoS上优于传统站点，并具优化潜力。
2025-01-20 cs.NI
An Improved CF-MAC Protocol for VANET
车载自组织网络（VANET）是移动计算领域的一个新兴研究方向，被认为是计算机科学和计算机网络的未来技术和研究热点。它提供道路安全，最新的交通信息和信息娱乐。VANET由大量高速移动的车辆组成，同时广播必须以高优先级发送的重要信息，如安全和控制信息。像VANET这样的拥挤网络有许多车辆竞争保留信道以发送可能导致高冲突场景的关键信息，因此，必须有一种协议来发送这种具有高可靠性、低数据丢失且无冲突的信息。本研究将提出一种无冲突的车辆间信道接入管理协议，以消除车辆自组网中特别是在密集环境下快速发生的冲突，该协议将被称为（I-MAC）协议，以提高信道性能，实现负载均衡、公平性，减少消息丢失，提高可靠性。评估标准将检查信道吞吐量，消息延迟和消息丢失;结果表明，在冲突和分组丢失率方面的整体信道性能得到改善。
2019-06-14 cs.NI
Future Evolution of CSMA Protocols for the IEEE 802.11 Standard
本文提出了一种在无线局域网中替代目前流行的CSMA/CA介质访问控制协议的候选协议。该协议可以实现更高的吞吐量比CSMA/CA，同时保持公平性，而没有额外的实现复杂度。在某些情况下，即使竞争者的数量可变且可能很大，它也能够达到并保持无冲突操作。它是向后兼容的，允许新的和旧的站共存，而不会降低彼此的性能，这一特性可以使未来版本的标准的采用过程顺利和廉价。
2013-03-15 cs.NI
