嵌入式移动终端的无线自适应接入技术

发布时间：2020-04-25 04:30

【摘要】：本文概述了国内外无线局域网技术在嵌入式系统平台上应用的研究现状,分析现有无线局域网接入方式,以及传统切换机制的优缺点,并在ARM9嵌入式平台构建无线自适应接入技术框架,实现网络扫描侦听、自适应接入分析、无缝切换等功能模块,重点介绍了自适应接入和无缝切换的处理流程和实现,提出了两种无线局域网网络接入优化的处理方案：一、无线局域网信号分析在移动状态下,主要关心的是信号强度、移动速度、网络覆盖和位置特征等特点。本文基于快速傅里叶变换的信号强度变化估计算法,提出了一种新的变步长LMS预测算法。该算法不仅可以克服传统信号强度分析方式对运动速度估计不足的缺陷,还可以较好地保证移动终端在信号强度减弱至无法通信之前,做出切换预测判断。通过实验结果分析,信噪比和均方误差都得到一定的改进,体现了新算法的优越性和可行性。二、比较硬切换、半软切换等四种常见传统网络层漫游切换机制的优缺点。根据无线局域网对网络切换的性能要求,运用本文提出的变步长LMS预测算法,实现了一种基于预测转发的无缝切换机制。重点分析了新机制的切换时延和丢包率,并通过仿真实验和实际测试结果证实由该算法构成的无缝切换模型能获得更快的切换时延和更小的丢包率。最后,介绍了自适应接入软件的实现框架和工作原理,分析了自适应接入、无缝切换等软件模块的处理流程,以及在ARM9平台的设计模型。
【图文】：

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Figurel一 1ThearehitectureofWLAN， 5adaPtivestation在保持无线局域网信道连接链路的基础上，还需要进行移动终端对于接入点切换的连接优化。如图1一1所示，针对该问题本文设计了自适应接入软件，包括信道检测子模块、自适应接入算法、认证连接子模块等，用于对已知移动终端区域范围内的妙站点进行检测，以提取AP信道强度和通信类型等信息，通过信号衰减估算和预测算法分析终端所连接AP以及周围存在无线接入点的网络通信服务质量。本文所提出的自适应接入设备适用于光电信号处理系统，所处理的光电采集数据需要通过计算机网络在服务器和客户端之间进行传输，便于数据的管理和保存，因此需要移植TCP/IP协议栈，，提供局域网网络层上的通信连接和数据传输服务。并在此基础上设计消息处理机制和数据预存储转发两个模块

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的覆盖范围内可以通过无线网络连接到所处的局域网当中。如图2一1，当具备WLAN接入功能的移动终端(MS)运动到一个切换的选择位置A，对于周围存在的无线接入点，新接入点APZ提供的是 1IMbPs的传输速率，而原接入点API能提供更高的54MbPs。根据接收信号强度RSSI的判断机制，MS将继续保留API的连接。然而，当终端不API:54MbPS图2一1移动终端运动过程模型FigureZ一 1TheMotionProeessModelof theMobileStation断远离API方向移动的情况下，API的信道利用率将会发生衰减，在接收信号强度指示逐渐减弱的情况下将难以提供足够保障的通信
【学位授予单位】：福建师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP368.1;TN925.93

【引证文献】