本文關(guān)鍵詞：WLAN多接口多信道切換機(jī)制與動(dòng)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(wú)線接入技術(shù)中,有線或無(wú)線鏈路被用作無(wú)線站點(diǎn)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(wú)線接入網(wǎng)(Radio Access Network, RAN)的回傳�；貍骶W(wǎng)絡(luò)對(duì)帶寬、時(shí)延以及吞吐量等性能有較高要求。隨著網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍和業(yè)務(wù)負(fù)載的增大,傳統(tǒng)的基于xDSL、FTTx以及點(diǎn)到點(diǎn)微波回傳方案在高速數(shù)據(jù)流量及密集網(wǎng)絡(luò)覆蓋的場(chǎng)景下,面臨著實(shí)現(xiàn)及成本的挑戰(zhàn)。點(diǎn)到點(diǎn)微波回傳網(wǎng)絡(luò)一般工作于Licensed頻譜,要求視距鏈路,造成了容量擴(kuò)充成本較高和頻譜短缺的問題。而基于光纖的回傳網(wǎng)絡(luò)價(jià)格昂貴,布置耗時(shí)。由于WLAN技術(shù)具有傳輸速率高、布點(diǎn)與組網(wǎng)方式靈活、部署成本低等優(yōu)點(diǎn),使其具有成為新一代無(wú)線回傳網(wǎng)絡(luò)解決方案的潛力。在WLAN中,如何衡量無(wú)線信道的質(zhì)量、及時(shí)檢測(cè)干擾的發(fā)生、在切換時(shí)選擇合適的目標(biāo)信道以及盡量減少切換時(shí)延和丟包率是亟待解決的問題。本文針對(duì)WLAN無(wú)線回傳鏈路應(yīng)用場(chǎng)景,在AP端和STA端均配置多個(gè)無(wú)線網(wǎng)卡,提出了一種聯(lián)合考慮信道質(zhì)量和上層業(yè)務(wù)負(fù)載量的多接口多信道的信道狀態(tài)檢測(cè)及信道切換機(jī)制(MIMC-SDSS)。在該場(chǎng)景中,使用一張網(wǎng)卡作為控制網(wǎng)卡,其余無(wú)線網(wǎng)卡作為數(shù)據(jù)網(wǎng)卡用于傳輸數(shù)據(jù)。控制網(wǎng)卡進(jìn)行周期性信道干擾檢測(cè),并計(jì)算各個(gè)信道的優(yōu)先級(jí)參數(shù)。將信道質(zhì)量和上層業(yè)務(wù)負(fù)載共同作為信道切換的判決條件,當(dāng)信道干擾程度達(dá)到切換判決閡值后啟動(dòng)信道切換操作,切換到優(yōu)先級(jí)參數(shù)最高的信道�；贜S-3平臺(tái)的仿真結(jié)果顯示,該算法能夠有效降低信道切換時(shí)延,并緩解因信道切換而導(dǎo)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(diǎn),如何根據(jù)上層數(shù)據(jù)流量的變化,動(dòng)態(tài)選擇網(wǎng)卡數(shù)量、并在多個(gè)網(wǎng)卡間合理分配數(shù)據(jù)流量是需要研究的另一個(gè)關(guān)鍵問題。本文提出了一種基于負(fù)載感知的動(dòng)態(tài)網(wǎng)卡選擇機(jī)制(MIMC-DNS),該機(jī)制能根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)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(gè)網(wǎng)卡的平均預(yù)計(jì)發(fā)送時(shí)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(jié)果顯示,該機(jī)制能夠根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載大小,動(dòng)態(tài)選擇適當(dāng)數(shù)目的網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。而且能在不降低服務(wù)質(zhì)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(jiǎn)要介紹了本課題的研究背景、意義以及主要的研究?jī)?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(cè)及切換機(jī)制及其性能仿真與分析。第4章闡述了多接口多信道的動(dòng)態(tài)網(wǎng)卡選擇機(jī)制,并通過(guò)仿真驗(yàn)證了該算法的性能。最后,對(duì)論文進(jìn)行總結(jié),提出未來(lái)研究的方向。
【關(guān)鍵詞】：WLAN 無(wú)線回傳 多接口多信道 信道切換 動(dòng)態(tài)網(wǎng)卡選擇
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 論文主要研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)16-17
• 第2章 IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)與多信道技術(shù)17-30
• 2.1 IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)18-20
• 2.2 WLAN信道狀態(tài)掃描及切換機(jī)制簡(jiǎn)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(zhì)量檢測(cè)22-23
• 2.2.3 WLAN信道切換機(jī)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(jiǎn)介27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 WLAN多接口多信道狀態(tài)檢測(cè)及切換機(jī)制30-48
• 3.1 系統(tǒng)模型30-31
• 3.2 信道切換交互過(guò)程描述31-33
• 3.3 信道掃描及優(yōu)先級(jí)參數(shù)計(jì)算33-34
• 3.3.1 ACS檢測(cè)方法33-34
• 3.3.2 改進(jìn)的ACS方法34
• 3.4 聯(lián)合上層業(yè)務(wù)負(fù)載量的信道切換機(jī)制34-37
• 3.4.1 聯(lián)合上層業(yè)務(wù)負(fù)載量的信道切換判決34-35
• 3.4.2 信道切換控制過(guò)程35-37
• 3.5 基于NS-3平臺(tái)的MIMC-SDSS機(jī)制仿真實(shí)現(xiàn)37-42
• 3.5.1 MIMC-SDSS程序架構(gòu)37-38
• 3.5.2 VMAC類說(shuō)明38-39
• 3.5.3 ApScanWifiMac類說(shuō)明39-41
• 3.5.4 StaScanWifiMac類說(shuō)明41-42
• 3.5.5 信道切換判決實(shí)現(xiàn)42
• 3.6 MIMC-SDSS性能仿真及分析42-47
• 3.6.1 一對(duì)干擾節(jié)點(diǎn)場(chǎng)景下性能仿真及分析42-46
• 3.6.2 多對(duì)干擾節(jié)點(diǎn)場(chǎng)景下性能仿真及分析46-47
• 3.7 本章小結(jié)47-48
• 第4章 MIMC動(dòng)態(tài)網(wǎng)卡選擇48-56
• 4.1 基于幀長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)帶寬選擇算法48-49
• 4.2 MIMC動(dòng)態(tài)網(wǎng)卡選擇算法49-53
• 4.2.1 上層負(fù)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(jié)果分析53-55
• 4.3.1 仿真場(chǎng)景配置53
• 4.3.2 仿真結(jié)果及分析53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論與展望56-57
• 致謝57-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及參與的科研項(xiàng)目63

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 鄭相全;基于負(fù)載均衡的無(wú)線自組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)與算法研究[D];電子科技大學(xué);2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 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(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：WLAN多接口多信道切換機(jī)制與動(dòng)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(hào)：392691