本文關鍵詞：WLAN多接口多信道切換機制與動態(tài)網(wǎng)卡選擇研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在無線接入技術中,有線或無線鏈路被用作無線站點與控制中心(或交換中心)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)某休d鏈路,這些承載鏈路共同組成了無線接入網(wǎng)(Radio Access Network, RAN)的回傳�；貍骶W(wǎng)絡對帶寬、時延以及吞吐量等性能有較高要求。隨著網(wǎng)絡覆蓋范圍和業(yè)務負載的增大,傳統(tǒng)的基于xDSL、FTTx以及點到點微波回傳方案在高速數(shù)據(jù)流量及密集網(wǎng)絡覆蓋的場景下,面臨著實現(xiàn)及成本的挑戰(zhàn)。點到點微波回傳網(wǎng)絡一般工作于Licensed頻譜,要求視距鏈路,造成了容量擴充成本較高和頻譜短缺的問題。而基于光纖的回傳網(wǎng)絡價格昂貴,布置耗時。由于WLAN技術具有傳輸速率高、布點與組網(wǎng)方式靈活、部署成本低等優(yōu)點,使其具有成為新一代無線回傳網(wǎng)絡解決方案的潛力。在WLAN中,如何衡量無線信道的質量、及時檢測干擾的發(fā)生、在切換時選擇合適的目標信道以及盡量減少切換時延和丟包率是亟待解決的問題。本文針對WLAN無線回傳鏈路應用場景,在AP端和STA端均配置多個無線網(wǎng)卡,提出了一種聯(lián)合考慮信道質量和上層業(yè)務負載量的多接口多信道的信道狀態(tài)檢測及信道切換機制(MIMC-SDSS)。在該場景中,使用一張網(wǎng)卡作為控制網(wǎng)卡,其余無線網(wǎng)卡作為數(shù)據(jù)網(wǎng)卡用于傳輸數(shù)據(jù)�？刂凭W(wǎng)卡進行周期性信道干擾檢測,并計算各個信道的優(yōu)先級參數(shù)。將信道質量和上層業(yè)務負載共同作為信道切換的判決條件,當信道干擾程度達到切換判決閡值后啟動信道切換操作,切換到優(yōu)先級參數(shù)最高的信道。基于NS-3平臺的仿真結果顯示,該算法能夠有效降低信道切換時延,并緩解因信道切換而導致的吞吐量急劇下降的問題。此外,由于數(shù)據(jù)流量具有突發(fā)性、不穩(wěn)定等特點,如何根據(jù)上層數(shù)據(jù)流量的變化,動態(tài)選擇網(wǎng)卡數(shù)量、并在多個網(wǎng)卡間合理分配數(shù)據(jù)流量是需要研究的另一個關鍵問題。本文提出了一種基于負載感知的動態(tài)網(wǎng)卡選擇機制(MIMC-DNS),該機制能根據(jù)業(yè)務負載變化的情況以及網(wǎng)卡的數(shù)據(jù)傳輸能力,選擇合適數(shù)目的網(wǎng)卡用于數(shù)據(jù)傳輸。然后根據(jù)各個網(wǎng)卡的平均預計發(fā)送時延大小,將數(shù)據(jù)包按比例分配至激活的數(shù)據(jù)網(wǎng)卡中。性能仿真結果顯示,該機制能夠根據(jù)業(yè)務負載大小,動態(tài)選擇適當數(shù)目的網(wǎng)卡進行數(shù)據(jù)傳輸。而且能在不降低服務質量的前提下,提高信道使用效率,減少能耗。本文共分為4章。第1章簡要介紹了本課題的研究背景、意義以及主要的研究內(nèi)容。第2章著重闡述了幾種多信道MAC協(xié)議以及信道掃描及切換的研究現(xiàn)狀,并介紹了本文使用的仿真工具。第3章討論了多接口多信道狀態(tài)檢測及切換機制及其性能仿真與分析。第4章闡述了多接口多信道的動態(tài)網(wǎng)卡選擇機制,并通過仿真驗證了該算法的性能。最后,對論文進行總結,提出未來研究的方向。
【關鍵詞】：WLAN 無線回傳 多接口多信道 信道切換 動態(tài)網(wǎng)卡選擇
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN925.93
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景和意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容與組織結構16-17
• 第2章 IEEE 802.11標準與多信道技術17-30
• 2.1 IEEE 802.11系列標準介紹17-20
• 2.1.1 IEEE 802.11的發(fā)展17-18
• 2.1.2 IEEE 802.11協(xié)議結構18-20
• 2.2 WLAN信道狀態(tài)掃描及切換機制簡介20-24
• 2.2.1 WLAN信道狀態(tài)掃描20-22
• 2.2.2 基于SRTT的信道質量檢測22-23
• 2.2.3 WLAN信道切換機制23-24
• 2.3 多信道MAC協(xié)議24-27
• 2.3.1 基于單收發(fā)器的多信道MAC協(xié)議24-25
• 2.3.2 多射頻多信道MAC協(xié)議25-27
• 2.4 NS-3仿真工具簡介27-29
• 2.5 本章小結29-30
• 第3章 WLAN多接口多信道狀態(tài)檢測及切換機制30-48
• 3.1 系統(tǒng)模型30-31
• 3.2 信道切換交互過程描述31-33
• 3.3 信道掃描及優(yōu)先級參數(shù)計算33-34
• 3.3.1 ACS檢測方法33-34
• 3.3.2 改進的ACS方法34
• 3.4 聯(lián)合上層業(yè)務負載量的信道切換機制34-37
• 3.4.1 聯(lián)合上層業(yè)務負載量的信道切換判決34-35
• 3.4.2 信道切換控制過程35-37
• 3.5 基于NS-3平臺的MIMC-SDSS機制仿真實現(xiàn)37-42
• 3.5.1 MIMC-SDSS程序架構37-38
• 3.5.2 VMAC類說明38-39
• 3.5.3 ApScanWifiMac類說明39-41
• 3.5.4 StaScanWifiMac類說明41-42
• 3.5.5 信道切換判決實現(xiàn)42
• 3.6 MIMC-SDSS性能仿真及分析42-47
• 3.6.1 一對干擾節(jié)點場景下性能仿真及分析42-46
• 3.6.2 多對干擾節(jié)點場景下性能仿真及分析46-47
• 3.7 本章小結47-48
• 第4章 MIMC動態(tài)網(wǎng)卡選擇48-56
• 4.1 基于幀長的動態(tài)帶寬選擇算法48-49
• 4.2 MIMC動態(tài)網(wǎng)卡選擇算法49-53
• 4.2.1 上層負載信息感知50-51
• 4.2.2 MIMC-DNS算法描述51-53
• 4.3 MIMC-DNS性能仿真及結果分析53-55
• 4.3.1 仿真場景配置53
• 4.3.2 仿真結果及分析53-55
• 4.4 本章小結55-56
• 結論與展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻58-63
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及參與的科研項目63

【參考文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 鄭相全;基于負載均衡的無線自組網(wǎng)關鍵技術與算法研究[D];電子科技大學;2005年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王紅香;基于信道綁定的WLAN高效MAC協(xié)議研究[D];西安電子科技大學;2013年

  本文關鍵詞：WLAN多接口多信道切換機制與動態(tài)網(wǎng)卡選擇研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：392691