WLAN系统中队列管理方法的设计与实现

发布时间：2023-02-18 12:38

　　随着移动互联网的普及,越来越多的移动设备通过WLAN连接到互联网,因此对AP节点的性能提出了越来越高的需求,但是有两个问题会严重影响现有AP的性能:一是数据包过度排队(bufferbloat)导致过高的网络时延,二是多速率站点(STA)导致的802.11性能异常问题。针对上述问题,本文在现有WLAN网络协议栈的基础上,设计并实现一个新的AP节点的队列管理方法,能够有效地解决无线堆栈的bufferbloat问题,并消除802.11性能异常现象。主要完成以下工作:(1)针对无线环境下AP节点的bufferbloat问题,借鉴控制时延的主动队列管理方法设计思想,设计一种适用于无线堆栈控制网络时延的主动队列管理方法,并且针对TCP数据流进行优化。当检测到无线堆栈发生拥塞时,通过显示拥塞通告(Explicit Congestion Notification,ECN)的方法进行拥塞信息的反馈,避免主动丢包方法对TCP拥塞控制算法的影响。(2)针对WLAN系统中多速率站点存在的802.11性能异常问题,通过网卡寄存器获取精确的无线信道传输参数,设计一种基于空中传输时间公平性的队列调度方法,该方法不仅...

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 bufferbloat问题研究现状
        1.2.2 802.11 性能异常研究现状
    1.3 论文主要研究工作及贡献
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 主要工作及贡献
    1.4 论文组织架构
第2章 需求分析与总体设计
    2.1 应用场景分析
        2.1.1 WiFi堆栈的bufferbloat问题分析
        2.1.2 802.11 性能异常问题分析
    2.2 需求分析
    2.3 总体设计
    2.4 技术指标
        2.4.1 功能指标
        2.4.2 性能指标
    2.5 本章小结
第3章 WLAN系统中队列管理方法研究
    3.1 WLAN中主动队列管理方法总体思路
        3.1.1 主动队列管理方法分析
        3.1.2 基于ECN控制TCP数据流拥塞方法分析
        3.1.3 基于WiFi堆栈结构主动队列管理方法设计思路
    3.2 WLAN中基于时间公平性的队列调度总体思路
        3.2.1 基于802.11n时间公平性调度建模分析
        3.2.2 无线信道传输参数获取方法分析
        3.2.3 WLAN中基于时间公平性队列调度方法设计思路
    3.3 WLAN中队列管理方法总体思路
    3.4 本章小结
第4章 WLAN系统中队列管理方法的设计与实现
    4.1 总体解决方案
    4.2 WLAN中主动队列管理方法的设计与实现
        4.2.1 入队列模块设计与实现
        4.2.2 调度控制器模块设计与实现
        4.2.3 出队列模块设计与实现
    4.3 WLAN中队列调度方法的设计与实现
        4.3.1 QoS级 STA调度模块设计与实现
        4.3.2 TID队列调度模块设计与实现
    4.4 本章小结
第5章 网络部署及系统测试
    5.1 实验平台部署
        5.1.1 实验平台拓扑
        5.1.2 实验平台配置
        5.1.3 实验平台部署
    5.2 AP队列管理功能测试
        5.2.1 针对无线堆栈bufferbloat测试方案
        5.2.2 针对无线堆栈bufferbloat测试结果及分析
        5.2.3 针对802.11 性能异常测试方案
        5.2.4 针对802.11 性能异常测试结果及分析
    5.3 AP队列管理性能测试
        5.3.1 性能测试方案
        5.3.2 普通场景下性能对比测试
        5.3.3 针对802.11 性能异常场景下对比测试
第6章 总结与未来工作展望
    6.1 论文工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果



本文编号：3744984