本文關(guān)鍵詞：下一代無線局域網(wǎng)EDCA關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：隨著智能無線終端的迅速普及以及實時類業(yè)務(wù)的新興,如何保證時延敏感類業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量成為WLAN發(fā)展的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)均以提升吞吐量為主要演進(jìn)目標(biāo),在用戶密集環(huán)境下,MAC層基于CSMA/CA的公平接入機(jī)制使得沖突加劇。隨著下一代WLAN 802.11 ax標(biāo)準(zhǔn)項目的啟動,標(biāo)志著未來研究重點將放在如何改善小區(qū)平均區(qū)域吞吐量以及如何提供更好的用戶體驗上,而增強(qiáng)型分布式信道接入EDCA為保障業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量提供了很好的解決方案,IEEE802.11ax標(biāo)準(zhǔn)工作組提案中已將EDCA作為關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用在下一代無線局域網(wǎng)中。本論文依托國家科技重大專項“下一代WLAN關(guān)鍵技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)化與原型系統(tǒng)研發(fā)”,該項目的研究進(jìn)程與國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11ax的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程同步,項目的研究目標(biāo)是讓我國在下一代無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心競爭力,引領(lǐng)國際標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展。本文的研究工作以及創(chuàng)新點如下:針對現(xiàn)有無線局域網(wǎng)MAC層多址接入?yún)f(xié)議存在的關(guān)鍵問題,分析了EDCA機(jī)制如何保障各類業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量以及低速率用戶對小區(qū)性能的影響。綜合考慮協(xié)議流程以及各項信道競爭參數(shù)的影響,基于三維馬爾科夫鏈建立了EDCA性能分析模型,該模型可用于描述業(yè)務(wù)量變化時網(wǎng)絡(luò)性能情況以及AIFS參數(shù)、競爭窗口參數(shù)對吞吐量等性能指標(biāo)的影響。通過仿真驗證了各項QoS參數(shù)在服務(wù)質(zhì)量方面提供的保障,理論分析結(jié)果為EDCA機(jī)制在下一代無線局域網(wǎng)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)與指導(dǎo)�；贓DCA機(jī)制優(yōu)勢設(shè)計了限制低速率用戶接入的自組織EDCA方案,當(dāng)小區(qū)內(nèi)有多個站點應(yīng)用WLAN進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時,由于網(wǎng)絡(luò)干擾環(huán)境以及路徑損耗不同使得小區(qū)內(nèi)存在低速率用戶,本方案依據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況自適應(yīng)配置不同速率站點的優(yōu)先級參數(shù),將小區(qū)性能維持在較高水平,仿真結(jié)果表明該方案改善了存在低速率站點時小區(qū)的平均區(qū)域吞吐量以及平均時延性能,有效保障用戶良好體驗。最后,基于EDK軟件設(shè)計了限制低速率用戶接入的MAC層協(xié)議方案,通過搭建WARP軟硬件演示平臺,實驗驗證了方案的有效性以及可行性。
【關(guān)鍵詞】：下一代無線局域網(wǎng) EDCA 區(qū)域吞吐量 服務(wù)質(zhì)量 接入控制
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN925.93
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-16
• 第一章 緒論16-22
• 1.1 本文研究背景16
• 1.2 WLAN研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 本文研究意義18-20
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容20-22
• 第二章 無線局域網(wǎng)QoS保障關(guān)鍵性問題分析與研究22-32
• 2.1 無線局域網(wǎng)QoS保障局限性分析22-25
• 2.1.1 無線局域網(wǎng)業(yè)務(wù)QoS概述22-23
• 2.1.2 傳統(tǒng)WLAN QoS保障存在的問題23-25
• 2.2 802.11e提供可靠QoS保障分析25-29
• 2.2.1 IEEE802.11e標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議介紹25-28
• 2.2.2 EDCA基于優(yōu)先級的QoS保障研究28-29
• 2.3 WLAN低速率用戶對整體性能影響分析29-31
• 2.3.1 WLAN多速率機(jī)制介紹29
• 2.3.2 WLAN小區(qū)存在低速率用戶的影響29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 802.11e EDCA以及QoS參數(shù)性能分析32-50
• 3.1 馬爾可夫鏈分析原理32-33
• 3.2 EDCA理論分析模型考慮因素33-36
• 3.2.1 動態(tài)變化的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷33-34
• 3.2.2 AIFS參數(shù)以及最大重傳上限參數(shù)34-35
• 3.2.3 退避掛起機(jī)制以及后退避機(jī)制35-36
• 3.3 EDCA三維馬爾科夫鏈分析模型36-41
• 3.3.1 EDCA三維馬爾科夫鏈模型介紹36-38
• 3.3.2 QoS參數(shù)對性能影響理論分析38-41
• 3.4 EDCA參數(shù)性能仿真及分析41-49
• 3.4.1 仿真軟件以及流程介紹41-44
• 3.4.2 AIFS參數(shù)對協(xié)議性能影響的仿真分析44-46
• 3.4.3 競爭窗口對協(xié)議性能影響的仿真分析46-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第四章 限制低速率用戶接入的自組織EDCA方案50-68
• 4.1 限制低速率用戶接入方案應(yīng)用場景及實現(xiàn)50-53
• 4.1.1 接入方案應(yīng)用場景介紹50-51
• 4.1.2 接入方案實現(xiàn)流程51-53
• 4.2 限制低速率用戶接入方案協(xié)議性能仿真53-58
• 4.2.1 不同低速率站點個數(shù)以及不同速率值下小區(qū)性能仿真53-54
• 4.2.2 接入方案在不同低速率用戶數(shù)下性能仿真54-56
• 4.2.3 接入方案在不同等級低速率值下性能仿真56-58
• 4.3 接入方案MAC層結(jié)構(gòu)以及Beacon幀設(shè)計58-60
• 4.3.1 改進(jìn)MAC層結(jié)構(gòu)設(shè)計58-59
• 4.3.2 Beacon幀結(jié)構(gòu)設(shè)計59-60
• 4.4 驗證平臺方案設(shè)計60-63
• 4.4.1 驗證平臺軟硬件架構(gòu)60-61
• 4.4.2 High_MAC模塊功能及實現(xiàn)61-62
• 4.4.3 Low_MAC模塊功能及實現(xiàn)62-63
• 4.5 驗證接入控制方案可行性實驗63-67
• 4.5.1 實驗設(shè)備與環(huán)境介紹63-64
• 4.5.2 平臺界面顯示64-67
• 4.6 本章小結(jié)67-68
• 第五章 結(jié)論和展望68-70
• 5.1 研究總結(jié)68
• 5.2 工作展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 致謝74-76
• 作者簡介76-77

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳吉義;李文娟;黃劍平;章劍林;陳德人;;移動互聯(lián)網(wǎng)研究綜述[J];中國科學(xué):信息科學(xué);2015年01期

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本文編號：1040461