AP密集部署的WLAN网络MAC优化机制

发布时间：2017-06-04 12:22

  本文关键词：AP密集部署的WLAN网络MAC优化机制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,无线局域网在日常生活中得到了广泛的运用。WLAN的介质访问控制(MAC)协议决定了无线网络中的节点共享信道的具体方式,从根本上影响着无线网络的性能,是无线网络研究的重点。IEEE 802.11标准是目前WLAN网络普遍使用的技术规范,当中规定了采用CSMA/CA多址随机信道接入机制的MAC层。IEEE 802.11 MAC作为无线局域网的核心部分,能够很好的适用于无线单速率稀疏网络,但是随着无线通信技术的发展,这种接入机制不再适用于AP密集部署的WLAN网络,改进的无线MAC接入机制显得非常必要。本文以IEEE 802.11 MAC的无线网络作为主要的研究对象,深入分析无线密集部署WLAN网络中存在的问题,提出改进的MAC接入机制,分别从以下两个方面展开研究:(1)802.11DCF MAC机制为单速率网络节点提供相同的信道接入机会,保证节点公平地使用信道。在多速率网络中依然沿用该接入机制,导致低速率节点长期占用信道,高速传输的优势得不到充分利用,使多速率网络中所有节点的吞吐量都等于低速率节点的吞吐量,这就是著名多速率网络“性能异常”问题。本文针对这一问题,首先使用基于时间公平的TBR机制进行仿真分析。然后通过分析建模,提出CCDaP MAC优化机制以改善多速率网络中节点的吞吐性能。仿真结果表明,该接入机制不仅可以保证节点公平性,还能提高网络整体吞吐量。特别在数据包长度不等的多速率WLAN中,该机制能够保证网络节点吞吐量的比例公平。(2)深入分析AP密集部署WLAN网络中隐藏/暴露节点问题,针对密集部署环境下隐藏/暴露接收节点问题展开研究,提出了自适应避免碰撞接入机制——SACA机制。该机制通过分析节点发送过程中信号能量的变化与节点成功发送率之间的关系,建立信号能量与节点成功发送率之间的关系表,即RSS_SR关系表。网络中的节点根据该关系表选择合适的时间接入信道,从而有效地减少了隐藏/暴露终端导致丢的包数量,提高了整个网络的性能。最后,通过NS-2网络仿真验证了该机制的有效性。
【关键词】：WLAN MAC 多速率 隐藏/暴露终端
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN925.93

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本文编号：420996