4.4　IEEE 802.11饱和状态MAC层接入时延

4.4.1　IEEE 802.11a饱和状态MAC层接入时延

IEEE 802.11a不同长度数据帧在基本接入模式及RTS/CTS接入模式下的平均MAC层接入时延如图4-14所示。

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图4-14　IEEE 802.11a MAC层接入时延

从图4-14可知，在大帧长条件下，基本接入模式MAC层时延随站点数增加而线性增加，RTS/CTS模式时延性能优于基本接入模式；在小帧长条件下，基本接入模式时延性能优于RTS/CTS模式。这主要是因为RTS/CTS模式使碰撞只发生在RTS阶段，避免了大帧长数据的碰撞，提升了系统时延性能。而在小帧长条件下，RTS/CTS控制帧引入了过多开销，导致系统性能下降。因而在实际系统中，RTS/CTS模式启动门限的设置成为关键问题。不同帧长条件下IEEE 802.11a MAC层接入时延如图4-15所示。

由图可知，对于系统内不同竞争站点数的情况，基本模式和RTS/CTS模式的切换门限并不一致。在系统中只有5个竞争节点时，任何帧长条件下RTS/CTS模式性能与基本接入模式相比均无优势。在40个节点条件下，RTS/CTS模式在大帧长条件下的时延性能明显优于基本接入模式。

在不同节点数条件下，基本模式和RTS/CTS模式的切换门限如图4-16所示。估算出网络中竞争节点n，即可根据结果设定RTS启动门限，以获得最佳性能。

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图4-15　不同帧长条件IEEE 802.11a MAC层接入时延

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图4-16　基本模式和RTS/CTS模式切换门限

4.4.2　IEEE 802.11b饱和状态MAC层接入时延

IEEE 802.11b不同数据长度帧在基本接入模式及RTS/CTS接入模式下的平均MAC接入时延如图4-17所示。

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图4-17　IEEE 802.11b MAC层接入时延

从图4-17可知，在大帧长条件下，基本接入模式MAC时延随站点数增加而线性增加，在RTS/CTS机制下时延性能优于基本接入模式。在小帧长条件下，基本接入模式的时延性能则优于RTS/CTS模式。这主要是因为RTS/CTS机制使碰撞只发生在RTS阶段，避免了大帧长数据的碰撞，提升了系统时延性能。而在小帧长条件下，这一优势不明显，同时RTS/CTS控制帧又引入了过多开销，导致系统性能下降。因而在实际系统中，RTS/CTS模式启动门限的设置成为关键问题。在不同帧长条件下IEEE 802.11b MAC层接入时延如图4-18所示。

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图4-18　不同帧长下IEEE 802.11b MAC层接入时延

由图4-18可知，对于系统内不同竞争站点数的情况下，RTS/CTS机制的启动门限并不一致。在系统中只有5个节点条件下，在任何帧长条件下RTS/CTS机制性能并无优势。在20个节点条件下，RTS/CTS机制在大帧长条件下的时延性能逐渐接近基本接入模式，切换门限值为2200Byte数据长度；在40节点条件下，RTS/CTS优势更为明显，切换门限为1000Byte。