本文關(guān)鍵詞：無(wú)線局域網(wǎng)接入機(jī)制的穩(wěn)定性分析和優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 無(wú)線局域網(wǎng) IEEE 802.11 OPNET仿真 TDM OPENWRT

【摘要】：在社會(huì)信息化發(fā)展的推動(dòng)下,無(wú)線局域網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)日趨明顯,已經(jīng)覆蓋了校園、商場(chǎng)、車站、機(jī)場(chǎng)、辦公場(chǎng)所等人們?nèi)粘；顒?dòng)范圍。支持無(wú)線局域網(wǎng)的設(shè)備已經(jīng)成為智能手機(jī)、PAD等數(shù)字設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)配置。近年來(lái),隨著無(wú)線技術(shù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,無(wú)線局域網(wǎng)的應(yīng)用不斷擴(kuò)展,從一般的社交應(yīng)用逐漸延伸到特殊的專用領(lǐng)域,例如智慧交通、工業(yè)控制、車載網(wǎng)絡(luò)等各個(gè)方面,人們享受著無(wú)線局域網(wǎng)帶來(lái)的便捷和好處。在無(wú)線局域網(wǎng)中,IEEE 802.11協(xié)議定義了WIFI的物理層和MAC(介質(zhì)訪問(wèn)控制)層,用于在不可靠的媒介下,提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸。IEEE 802.11 MAC層的協(xié)議主要采DCF(分布式協(xié)調(diào)功能)機(jī)制,它是基于CSMA/C A(載波監(jiān)聽／沖突避免)與虛擬載波偵聽相結(jié)合協(xié)議機(jī)制,并通過(guò)二進(jìn)制指數(shù)退避算法來(lái)實(shí)現(xiàn)不同節(jié)點(diǎn)的訪問(wèn)控制。研究和實(shí)際情況表明,對(duì)于具有大量數(shù)字設(shè)備和無(wú)線接入器(AP)組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),由于無(wú)線鏈路的可靠性受到諸多因素的影響,進(jìn)而DCF協(xié)議的不穩(wěn)定性難以滿足網(wǎng)絡(luò)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。為了解決無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院头�(wěn)定性問(wèn)題,本文從MAC層和應(yīng)用層兩個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。首先對(duì)MAC層的協(xié)議進(jìn)行深入的研究,提出了一個(gè)改進(jìn)的MAC層協(xié)議。然后在應(yīng)用層面實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于TDM(時(shí)分復(fù)用)模式的網(wǎng)絡(luò)接入方式,避免了接入設(shè)備的過(guò)度信道競(jìng)爭(zhēng),和ACK信號(hào)不能及時(shí)接收的問(wèn)題。論文的主要工作有：(1)針對(duì)IEEE802.11DCF的CSMA/CA機(jī)制的競(jìng)爭(zhēng)窗口調(diào)整策略,提出了一種退避算法(HBDCF)。算法利用了TCP擁塞控制的機(jī)制,發(fā)送失敗時(shí),競(jìng)爭(zhēng)窗口采用先指數(shù)增長(zhǎng),達(dá)到閾值后線性增長(zhǎng)；發(fā)送成功次數(shù)達(dá)到函數(shù)值時(shí),競(jìng)爭(zhēng)窗口采用先線性遞減,后指數(shù)遞減的方式。該協(xié)議能夠有效地降低DCF碰撞概率和網(wǎng)絡(luò)延時(shí),提高系統(tǒng)的性能。(2)為了驗(yàn)證HBDCF算法的性能,建立了一個(gè)二維Markov chain模型對(duì)協(xié)議進(jìn)行理論分析,并且通過(guò)OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真工具對(duì)HBDCF算法的碰撞概率、吞吐量和網(wǎng)絡(luò)延時(shí)進(jìn)行了仿真研究。(3)在網(wǎng)絡(luò)層,提出了一種TDM模式的網(wǎng)絡(luò)接入機(jī)制。利用OpenWrt開源嵌入式操作,在RT5350硬件平臺(tái)上,實(shí)現(xiàn)了該算法。把算法應(yīng)用于招生考試系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行了測(cè)試,驗(yàn)證了系統(tǒng)的可靠性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線局域網(wǎng) IEEE 802.11 OPNET仿真 TDM OPENWRT
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN925.93
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 課題研究背景和來(lái)源12-14
• 1.2 課題研究意義14
• 1.3 論文主要工作及組織結(jié)構(gòu)14-17
• 1.3.1 論文主要工作14-15
• 1.3.2 論文組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 無(wú)線局域網(wǎng)可靠性分析17-21
• 2.1 無(wú)線招生考試系統(tǒng)簡(jiǎn)介17-18
• 2.2 系統(tǒng)存在問(wèn)題原因分析18-20
• 2.2.1 無(wú)線終端接入網(wǎng)絡(luò)過(guò)程分析18-19
• 2.2.2 原因分析19-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 第三章 IEEE802.11MAC層協(xié)議和TDM模式分析21-35
• 3.1 IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介21-24
• 3.1.1 IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)系列21-22
• 3.1.2 IEEE802.11拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)22-24
• 3.2 IEEE802.11MAC層協(xié)議概述24-27
• 3.2.1 IEEE802.11MAC幀格式25-26
• 3.2.2 IEEE802.11MAC幀間間隔26-27
• 3.3 IEEE802.11MAC層DCF工作原理27-32
• 3.3.1 CSMA/CA接入機(jī)制27-28
• 3.3.2 二進(jìn)制指數(shù)退避BEB28-30
• 3.3.3 DCF信道接入模式30-32
• 3.4 TDM模式工作原理32-34
• 3.4.1 TDM原理32-33
• 3.4.2 MAC層TDM協(xié)議研究33-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第四章 IEEE802.11DCF退避算法分析及優(yōu)化35-52
• 4.1 IEEE802.11MAC國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀35-37
• 4.1.1 IEEE802.11MAC層性能分析的研究現(xiàn)狀35-36
• 4.1.2 IEEE802.11MAC層退避機(jī)制優(yōu)化的研究現(xiàn)狀36-37
• 4.2 算法設(shè)計(jì)思想及理論模型介紹37-44
• 4.2.1 HBDCF算法設(shè)計(jì)思想介紹37-39
• 4.2.2 Markov Chain模型分析39-43
• 4.2.3 飽和吞吐量的計(jì)算43-44
• 4.3 HBDCF算法的理論計(jì)算和仿真分析44-50
• 4.3.1 碰撞概率理論仿真分析44-45
• 4.3.2 OPNET仿真機(jī)制45-47
• 4.3.3 OPNET仿真分析47-50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 第五章 基于OPENWRT的TDM模式實(shí)現(xiàn)52-66
• 5.1 路由器平臺(tái)介紹52-55
• 5.1.1 硬件設(shè)備介紹52-53
• 5.1.2 OpenWrt操作系統(tǒng)介紹53-55
• 5.2 基于TDM模式的招生考試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)55-60
• 5.2.1 路由器實(shí)現(xiàn)57-59
• 5.2.2 安卓端App實(shí)現(xiàn)59-60
• 5.3 系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析60-65
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境60-61
• 5.3.2 無(wú)線組網(wǎng)功能測(cè)試61-64
• 5.3.3 系統(tǒng)性能測(cè)試64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 論文總結(jié)66
• 6.2 論文展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 致謝73-74

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 梁歡;趙凱瑞;蘭其龍;楊鑫;魏紫陽(yáng);周月明;;TDMA原理在機(jī)載數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2013年S2期

2 鐘萍;施海彬;莊玉祥;石江宏;陳輝煌;;IEEE 802.11 DCF協(xié)議性能分析模型[J];應(yīng)用科學(xué)學(xué)報(bào);2013年01期

3 李U，

本文編號(hào)：693455