本文關(guān)鍵詞：WLAN數(shù)據(jù)傳輸及時間同步技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： IEEE 1588v2 IEEE 802.las 數(shù)據(jù)傳輸 時間同步 時偏誤差和方差

【摘要】：隨著WLAN無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點同步性能需求的逐漸上升和實時性應(yīng)用的不斷擴(kuò)展,無線數(shù)據(jù)傳輸與時間同步技術(shù)的研究工作越發(fā)重要。然而,WLAN現(xiàn)階段應(yīng)用的業(yè)務(wù)通常承載的實時性較弱,基本上滿足不了基站的同步精度需求。如今WIFI成為了主流的3G網(wǎng)絡(luò)以及無線接入網(wǎng)中及其重要的補充,并且對其時鐘同步技術(shù)的需求也逐漸提高。因此,在WLAN通信過程實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點更高精度的時間同步方案具有重要的應(yīng)用價值。本論文的研究是基于WIFI系統(tǒng)軟件開發(fā)以及高精度的時間同步協(xié)議等相關(guān)技術(shù)為基礎(chǔ)的。首先完成集中式WLAN組網(wǎng),分別在無線控制器(AC)監(jiān)測無線接入點(AP)及終端設(shè)備的上線狀態(tài),并且測試AP與終端節(jié)點之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。介紹了時間同步機(jī)制,研究MAC層時間同步的設(shè)計方案以及測試MAC層時間同步過程中產(chǎn)生的延遲與抖動。采用IEEE 1588v2協(xié)議同步方案分析WLAN數(shù)據(jù)傳輸過程產(chǎn)生的硬件延遲與中斷處理等因數(shù),在此基礎(chǔ)上研究CPU、網(wǎng)絡(luò)等負(fù)載對時間戳測量的影響,并且采用IEEE 1588v2協(xié)議的簡化版本IEEE 802.las精密時間協(xié)議方案進(jìn)行測量,并確定了MAC層的時間同步模型與機(jī)制,從而得到仿真結(jié)果并且進(jìn)行時偏方差的對比。最后,基于硬件時間戳鋪助的情況下,將PTP標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用到WLAN無線網(wǎng)絡(luò)物理層時間戳的提取方案中,并且給出了設(shè)計與測試過程。測試結(jié)果表明,本文選取的WLAN網(wǎng)卡的管腳信號適用在同步精度為微秒級的應(yīng)用,有其較高的穩(wěn)定精度,并不會因為抖動的可能性太較大,而給同步精度造成較差的影響。因此,本文選取的無線芯片的管腳信號是可以作為時間戳信息的驅(qū)動信號。另外,將簡化版的IEEE 802.las時間同步方式比較IEEE 1588得出了兩種方式的時偏誤差和方差并分別進(jìn)行比較。時間同步精度較高情況下,信道競爭導(dǎo)致的時間同步影響比較大,IEEE 802.1 as在此情況下比起IEEE 1588方案將會有更好的時間同步性能。如果時間戳精度低于310?s情況下,此時造成誤差的關(guān)鍵原因是時間戳精度較低,那么此刻這兩種同步方式的性能慢慢趨近。
【關(guān)鍵詞】：IEEE 1588v2 IEEE 802.las 數(shù)據(jù)傳輸 時間同步 時偏誤差和方差
【學(xué)位授予單位】：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
• 第一章 緒論11-16
• 1.1 論文研究的背景與意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究動態(tài)12-13
• 1.3 本論文的主要研究內(nèi)容13-14
• 1.4 本論文的結(jié)構(gòu)安排14-15
• 1.5 本章小結(jié)15-16
• 第二章 集中式WLAN數(shù)據(jù)傳輸過程16-25
• 2.1 802.11MAC基本原理16
• 2.2 802.11幀封裝細(xì)節(jié)16-19
• 2.2.1 數(shù)據(jù)幀17
• 2.2.2 控制幀17
• 2.2.3 管理幀17-19
• 2.3 無線終端設(shè)備與AP之間傳輸數(shù)據(jù)的過程19-20
• 2.4 CAPWAP協(xié)議工作機(jī)制20-22
• 2.4.1 基于CAPWAP協(xié)議的WLAN組成結(jié)構(gòu)20
• 2.4.2 CAPWAP協(xié)議的主要功能20-21
• 2.4.3 CAPWAP隧道和報文21-22
• 2.5 組網(wǎng)設(shè)備的選擇22-23
• 2.6 本章小結(jié)23-25
• 第三章 時間同步機(jī)制及MAC層時間同步的實現(xiàn)25-46
• 3.1 時鐘同步技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及其發(fā)展25-26
• 3.2 IEEE 1588標(biāo)準(zhǔn)及PTP時鐘模型26-29
• 3.2.1 IEEE 1588標(biāo)準(zhǔn)26-27
• 3.2.2 PTP時鐘模型27-29
• 3.3 通過IEEE1588協(xié)議分析鏈路層時間戳同步29-31
• 3.3.1 完成時間戳的提取29
• 3.3.2 識別數(shù)據(jù)包的過程29-31
• 3.4 WLAN時間同步具體實現(xiàn)方案31-36
• 3.4.1 MAC層的時間同步測試系統(tǒng)實現(xiàn)模型32-34
• 3.4.2 數(shù)據(jù)時延傳輸34-35
• 3.4.3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及時間抖動的測量裝置35-36
• 3.5 延遲與抖動以及測試結(jié)果分析36-45
• 3.5.1 硬件延遲的測量結(jié)果與分析38-42
• 3.5.2 中斷處理和時間戳延遲的結(jié)果與分析42-45
• 3.6 本章小結(jié)45-46
• 第四章 物理層時間戳的實現(xiàn)46-54
• 4.1 IEEE1588測量WLAN時間戳問題46-47
• 4.2 比較以太網(wǎng)物理層基于硬件的時間戳測量47-48
• 4.3 WLAN物理層時間戳的實現(xiàn)48-53
• 4.3.1 WLAN芯片層次結(jié)構(gòu)48-49
• 4.3.2 物理層時間戳分析49-50
• 4.3.3 無線同步節(jié)點的設(shè)計50-51
• 4.3.4 WLAN芯片物理層時間抖動的測量結(jié)果51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 時間同步結(jié)果分析及方案對比54-65
• 5.1 WLAN數(shù)據(jù)傳輸測試結(jié)果54-56
• 5.2 負(fù)載對時間戳測量的影響56
• 5.3 WLAN時間同步方案改進(jìn)56-63
• 5.3.1 IEEE 802.las與IEEE 1588協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別59-60
• 5.3.2 802.11v時間測量過程60-62
• 5.3.3 時間同步測試結(jié)果對比62-63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 第六章 全文總結(jié)與工作展望65-67
• 6.1 總結(jié)65-66
• 6.2 展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果72-73

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉明哲;徐皚冬;趙偉;;基于IEEE1588的時鐘同步算法軟件實現(xiàn)[J];儀器儀表學(xué)報;2006年S3期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉波;基于OPNET的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)建模與仿真[D];華南理工大學(xué);2010年

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本文編號：956046