本文關(guān)鍵詞：下一代WLAN關(guān)鍵技術(shù)的仿真平臺設(shè)計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 無線局域網(wǎng) IEEE 802.11ax NS3 DSC OFDMA

【摘要】：IEEE802.11無線局域網(wǎng)協(xié)議在最近幾年得到了巨大發(fā)展,因為它部署簡單、使用方便、成本低廉,越來越多的地方部署了WLAN設(shè)備,這就產(chǎn)生了很多的密集部署場景�，F(xiàn)在的WLAN標(biāo)準(zhǔn)在密集部署場景下性能下降嚴(yán)重,因此,IEEE成立了專門的工作組來制定IEEE802.11ax協(xié)議以提高在密集部署場景下網(wǎng)絡(luò)的性能。隨著無線網(wǎng)絡(luò)仿真平臺的進(jìn)一步發(fā)展,NS3正在被科研界作為WLAN的主流仿真軟件。相比NS2,NS3提供了更趨向于真實的WLAN協(xié)議體系架構(gòu),模擬了更為真實的WIFI網(wǎng)絡(luò)。鑒于此,本文深入研究和分析了NS3的體系架構(gòu),對NS3的架構(gòu)以及關(guān)鍵原理進(jìn)行了詳細(xì)介紹,整理并說明了NS3.19版本中數(shù)據(jù)包在802.11協(xié)議下的傳輸流程,重點介紹了MAC層及以下協(xié)議層中數(shù)據(jù)的傳輸細(xì)節(jié)和干擾計算的原理。傳統(tǒng)的CSMA/CA機(jī)制存在隱藏終端和暴露終端問題。隱藏終端和暴露終端都會降低網(wǎng)絡(luò)吞吐量,但是,暴露終端會導(dǎo)致嚴(yán)重的可擴(kuò)展性問題,當(dāng)AP的密度增大時,網(wǎng)絡(luò)總的吞吐量會達(dá)到一個上限。因此,在802.11ax的提案中提出了一種DSC算法,DSC算法通過動態(tài)的調(diào)整載波監(jiān)聽門限來減少暴露終端,平衡空間復(fù)用和碰撞之間的影響,以達(dá)到最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。本文介紹了一個DSC仿真框架,并在NS3.19仿真平臺上搭建了DSC仿真平臺,通過DSC仿真平臺分析了DSC算法的性能。可以看出DSC算法在一些場景下可以提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量,但是,在個別場景下,由于碰撞的原因,反而會降低網(wǎng)絡(luò)的吞吐量,針對這個問題,本文提出了一種DSC增強(qiáng)機(jī)制。隨著可用帶寬的增加和新技術(shù)的出現(xiàn),物理層的峰值速率已經(jīng)有了巨大的提高,然而,MAC層技術(shù)在過去的15年中卻幾乎沒什么變化�，F(xiàn)在的WLAN的MAC層協(xié)議是一個典型的單用戶信道接入、單用戶發(fā)送數(shù)據(jù)的協(xié)議。這種方式比較適合用于低密度部署的場景,在密集部署場景下,MAC層效率將會降低33%-40%。因此,在802.11ax提案中提出了OFDMA技術(shù),在OFDMA技術(shù)中,將整個信道劃分為多個子信道,每個子信道由一些子載波組成。由于不同的節(jié)點可以同時使用不同的子載波同時發(fā)送數(shù)據(jù),所以O(shè)FDMA技術(shù)可以讓多用戶同時接入信道、同時發(fā)送數(shù)據(jù),這能大幅提升在密集部署場景下MAC層的效率。本文介紹了一個上行OFDMA仿真框架,并在NS3.19仿真平臺上搭建了上行OFDMA仿真平臺,通過上行OFDMA仿真平臺分析了上行OFDMA算法的性能。
【關(guān)鍵詞】：無線局域網(wǎng) IEEE 802.11ax NS3 DSC OFDMA
【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 無線局域網(wǎng)技術(shù)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀16-18
• 1.2 下一代無線局域網(wǎng) 802.11ax18-20
• 1.3 選題意義及論文結(jié)構(gòu)20-22
• 1.3.1 選題意義20
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)20-22
• 第二章 NS3網(wǎng)絡(luò)仿真平臺分析研究22-34
• 2.1 NS3簡介22-24
• 2.1.1 NS3簡介22
• 2.1.2 ubuntu中的環(huán)境變量設(shè)置及NS3安裝22-23
• 2.1.3 NS3腳本仿真流程23-24
• 2.2 NS3架構(gòu)分析24-26
• 2.3 NS3中wifi模塊分析26-32
• 2.3.1 主要流程26-28
• 2.3.2 干擾計算28-32
• 2.4 本章小結(jié)32-34
• 第三章 WLAN的動態(tài)門限調(diào)節(jié)機(jī)制34-60
• 3.1 CSMA/CA機(jī)制存在的問題34-35
• 3.2 動態(tài)門限調(diào)節(jié)機(jī)制35-44
• 3.2.1 接收過程35-38
• 3.2.2 門限設(shè)置算法38
• 3.2.3 仿真平臺的主要功能38-39
• 3.2.4 一種DSC增強(qiáng)機(jī)制39-44
• 3.3 仿真實驗44-58
• 3.3.1 實現(xiàn)方案44-50
• 3.3.2 參數(shù)配置50-52
• 3.3.3 結(jié)果與分析52-58
• 3.4 本章小結(jié)58-60
• 第四章 基于NS3的上行OFDMA設(shè)計與實現(xiàn)60-79
• 4.1 上行OFDMA原理60-64
• 4.1.1 上行OFDMA介紹60-61
• 4.1.2 上行OFDMA設(shè)計方案61-64
• 4.2 仿真實驗64-77
• 4.2.1 實現(xiàn)方案64-70
• 4.2.2 參數(shù)配置70-71
• 4.2.3 結(jié)果與分析71-77
• 4.3 本章小結(jié)77-79
• 第五章 總結(jié)與展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-87
• 作者簡介87-88

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