基于WiFi环境下的实时数据传输系统研究
发布时间：2021-07-11 12:59
随着当代无线通信技术不断完善,许多公共场所具备了使用无线通信技术的基础条件,WiFi技术的提高使无线网络更加安全稳定,具备WiFi覆盖条件的场所也日益增多,大部分公共场所采用了无线网络接入方式。无线技术的进步使得大量无线通信设备应用于公共场合,但是许多现有无线通信设备的数据传输性能,无法满足数据传输实时性的需求,并且无线数据传输的传输速率也有待提升。因此,针对无线通信信道状况受外界影响发生变化从而对数据传输效率产生影响的问题,通过采用适合实时信道状况的传输速率,实现提高系统整体性能显得尤为重要。本文的研究目的在于提高通信系统在无线网络环境下,应对多变的无线信道状况的能力,在通信系统运行过程中选择适应信道状况的最佳传输速率,优化无线通信系统整体性能。论文首先介绍无线通信技术的基本原理,以及实时数据传输的应用情况和缺点,并且对现阶段广泛应用的数据传输算法进行分析。然后,针对RBAR速率自适应算法与现有网络协议不兼容和大量发送控制帧造成系统吞吐量降低的问题,提出了一种改进的高效速率自适应算法。改进后的算法通过检测系统的平均吞吐量变化幅度,判断是否需要重新发送控制帧改变数据传输速率以适应变化的...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
结构化工作模式
第2章无线局域网与速率自适应技术7称、ESSID以及密码即可[28]。接入无中心工作模式的对等网络的计算机，只要互相覆盖通信方位，就可以在任意时间内灵活通信，组建一个独立网络。与经典无线网络的组建相比，无中心工作模式在网络管理和协调方面简便了许多，无中心工作模式如图2.2所示。图2.2无中心工作模式Fig2.2AdHocmode2.1.2无线局域网的优势目前，无线局域网应用领域越来越广泛，在很多行业和实际环境中，无线网络比有线网络使用起来更加灵活快捷。无线局域网不再受有线电缆的限制，支持各种移动应用场景，用户可以随时接入网络。并且无线网络在安装过程中不需要繁琐的布线，降低了安装成本和组建时间。在使用中，用户可以灵活、迅速的加入无线局域网，也便于网络管理人员进行网络故障排查。无线局域网的各种优势可以总结为[29]：（1）可移动：用户接入网络后不受线缆距离限制，可在移动环境下接入网络。（2）建网快：省略了传统有线网络的布线过程，缩短了安装、建网的时间。（3）组网灵活：无线局域网技术提供多种不同的拓扑结构，可容纳更多用户。2.2IEEE802.11标准简述IEEE802工作组致力于研究局域网、城域网中的服务和协议，完成了许多局域网标准的建立与修改，是全球公认的局域网标准权威。比如已经被广泛应用的IEEE802.3Ethernet协议、IEEE802.5TokenRing令牌环协议和IEEE802.3Z100BASE-T快速以太网协议等等。IEEE802工作组在经历了7年的技术研究后，终于在1997年发布了802.11协议，也是第一个被国际认可的无线局域网协议，后期又在802.11协议的技术基础上提出了IEEE802.11b补充协议。IEEE802.11b补充了802.11协议仅有1Mbps和2Mbps速率的不足，又增加了5.5Mbps和11Mbps两个更高的传输速率。IEEE802.11b技术标准可以让管理者
沈阳工业大学硕士学位论文82.2.1IEEE802.11结构在IEEE802.11标准中，主要分为三种拓扑结构，分别是：（1）基本服务集网络BSS（BasicServiceSet）（2）独立基本服务集网络IBSS（IndependentBasicServiceSet）（3）扩展服务集网络ESS（ExtendServiceSet）BBS网络只能通过接入点AP（AccessPoint）访问网络，而且由于BBS网络中仅提供一个接入点AP，导致其他站点之间无法直接通信。网络中站点的数量不断增多，系统整体性能可能会急剧恶化。若站点与站点间通信，仅需通信站点与AP相连接便可实现，网络布局便不易受到外部因素影响。但BBS网络也有自身缺陷，抗毁性较差，AP站点能否正常工作直接影响接入此AP的所有通信站点，若其中一个AP站点失效，接入此AP的所有站点均无法正常工作。同时，大量放置AP使构建网络的成本增加。BBS网络结构如图2.3所示。图2.3BBS网络结构图Fig2.3BBSnetworkstructure独立基本服务集IBSS是IEEE802.11标准的模式，也是一种无线拓扑结构网络，也可以称为非结构网络或对等式网络。IBSS模式专门提供通信节点之间的点对点连接，使节点间可以直接进行通信。IBSS模式中没有无线基础设施作为中心节点，接入网络的通信用户自动组建为小型无线局域网。IBSS模式的优势在于建网快速、成本低，且网络结构稳定。但只适用于在小范围环境下组建小型无线局域网，通信系统性能会受到通信节点数量的影响，尤其在IBSS模式下的无线局域网当中，节点数量增多会导致数据碰撞的发生，这也是IBSS模式存在的缺陷。IBSS网络结构如图2.4所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]通信组网中计算机无线局域网技术的应用分析[J]. 王宏旭,杜建发. 信息系统工程. 2018(06)
[2]基于信道信息统计的WLAN速率自适应算法[J]. 李二兵,徐伟强. 无线电通信技术. 2018(01)
[3]基于CC3200的多终端TCP包的无线接收[J]. 赵成城,严帅,刘文怡,张会新. 现代电子技术. 2017(23)
[4]一种基于RBAR的协作MAC协议[J]. 王艳辉,魏振春,魏炬熠,韩江洪. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(01)
[5]IEEE 802.11n中速率、模式及信道的联合自适应算法[J]. 陈剑,李贺武,张晓岩,周俊. 软件学报. 2015(01)
[6]MIMO无线通信系统中信道容量分析[J]. 秦玉娟,张伯楠. 自动化与仪器仪表. 2014(02)
[7]基于IP组播的Web服务推送技术的研究与实现[J]. 冀博,李宥谋,杨清娜. 物联网技术. 2012(07)
[8]认知无线网络:关键技术与研究现状[J]. 魏急波,王杉,赵海涛. 通信学报. 2011(11)
[9]无线局域网中存在隐藏终端的速率自适应算法[J]. 冯文江,袁俊峰. 计算机工程与应用. 2011(17)
[10]基于UDP的数据可靠传输技术研究与应用[J]. 王艳芳,戴永,刘东华,孔华威,曾艳艳. 计算机工程与应用. 2010(03)
硕士论文
[1]基于IEEE 802.11n Block ACK机制的速率自适应算法研究[D]. 李芳芳.南京理工大学 2016
[2]无线局域网速率自适应技术研究[D]. 袁俊峰.重庆大学 2010
本文编号：3278142
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
结构化工作模式
第2章无线局域网与速率自适应技术7称、ESSID以及密码即可[28]。接入无中心工作模式的对等网络的计算机，只要互相覆盖通信方位，就可以在任意时间内灵活通信，组建一个独立网络。与经典无线网络的组建相比，无中心工作模式在网络管理和协调方面简便了许多，无中心工作模式如图2.2所示。图2.2无中心工作模式Fig2.2AdHocmode2.1.2无线局域网的优势目前，无线局域网应用领域越来越广泛，在很多行业和实际环境中，无线网络比有线网络使用起来更加灵活快捷。无线局域网不再受有线电缆的限制，支持各种移动应用场景，用户可以随时接入网络。并且无线网络在安装过程中不需要繁琐的布线，降低了安装成本和组建时间。在使用中，用户可以灵活、迅速的加入无线局域网，也便于网络管理人员进行网络故障排查。无线局域网的各种优势可以总结为[29]：（1）可移动：用户接入网络后不受线缆距离限制，可在移动环境下接入网络。（2）建网快：省略了传统有线网络的布线过程，缩短了安装、建网的时间。（3）组网灵活：无线局域网技术提供多种不同的拓扑结构，可容纳更多用户。2.2IEEE802.11标准简述IEEE802工作组致力于研究局域网、城域网中的服务和协议，完成了许多局域网标准的建立与修改，是全球公认的局域网标准权威。比如已经被广泛应用的IEEE802.3Ethernet协议、IEEE802.5TokenRing令牌环协议和IEEE802.3Z100BASE-T快速以太网协议等等。IEEE802工作组在经历了7年的技术研究后，终于在1997年发布了802.11协议，也是第一个被国际认可的无线局域网协议，后期又在802.11协议的技术基础上提出了IEEE802.11b补充协议。IEEE802.11b补充了802.11协议仅有1Mbps和2Mbps速率的不足，又增加了5.5Mbps和11Mbps两个更高的传输速率。IEEE802.11b技术标准可以让管理者
沈阳工业大学硕士学位论文82.2.1IEEE802.11结构在IEEE802.11标准中，主要分为三种拓扑结构，分别是：（1）基本服务集网络BSS（BasicServiceSet）（2）独立基本服务集网络IBSS（IndependentBasicServiceSet）（3）扩展服务集网络ESS（ExtendServiceSet）BBS网络只能通过接入点AP（AccessPoint）访问网络，而且由于BBS网络中仅提供一个接入点AP，导致其他站点之间无法直接通信。网络中站点的数量不断增多，系统整体性能可能会急剧恶化。若站点与站点间通信，仅需通信站点与AP相连接便可实现，网络布局便不易受到外部因素影响。但BBS网络也有自身缺陷，抗毁性较差，AP站点能否正常工作直接影响接入此AP的所有通信站点，若其中一个AP站点失效，接入此AP的所有站点均无法正常工作。同时，大量放置AP使构建网络的成本增加。BBS网络结构如图2.3所示。图2.3BBS网络结构图Fig2.3BBSnetworkstructure独立基本服务集IBSS是IEEE802.11标准的模式，也是一种无线拓扑结构网络，也可以称为非结构网络或对等式网络。IBSS模式专门提供通信节点之间的点对点连接，使节点间可以直接进行通信。IBSS模式中没有无线基础设施作为中心节点，接入网络的通信用户自动组建为小型无线局域网。IBSS模式的优势在于建网快速、成本低，且网络结构稳定。但只适用于在小范围环境下组建小型无线局域网，通信系统性能会受到通信节点数量的影响，尤其在IBSS模式下的无线局域网当中，节点数量增多会导致数据碰撞的发生，这也是IBSS模式存在的缺陷。IBSS网络结构如图2.4所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]通信组网中计算机无线局域网技术的应用分析[J]. 王宏旭,杜建发. 信息系统工程. 2018(06)
[2]基于信道信息统计的WLAN速率自适应算法[J]. 李二兵,徐伟强. 无线电通信技术. 2018(01)
[3]基于CC3200的多终端TCP包的无线接收[J]. 赵成城,严帅,刘文怡,张会新. 现代电子技术. 2017(23)
[4]一种基于RBAR的协作MAC协议[J]. 王艳辉,魏振春,魏炬熠,韩江洪. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2017(01)
[5]IEEE 802.11n中速率、模式及信道的联合自适应算法[J]. 陈剑,李贺武,张晓岩,周俊. 软件学报. 2015(01)
[6]MIMO无线通信系统中信道容量分析[J]. 秦玉娟,张伯楠. 自动化与仪器仪表. 2014(02)
[7]基于IP组播的Web服务推送技术的研究与实现[J]. 冀博,李宥谋,杨清娜. 物联网技术. 2012(07)
[8]认知无线网络:关键技术与研究现状[J]. 魏急波,王杉,赵海涛. 通信学报. 2011(11)
[9]无线局域网中存在隐藏终端的速率自适应算法[J]. 冯文江,袁俊峰. 计算机工程与应用. 2011(17)
[10]基于UDP的数据可靠传输技术研究与应用[J]. 王艳芳,戴永,刘东华,孔华威,曾艳艳. 计算机工程与应用. 2010(03)
硕士论文
[1]基于IEEE 802.11n Block ACK机制的速率自适应算法研究[D]. 李芳芳.南京理工大学 2016
[2]无线局域网速率自适应技术研究[D]. 袁俊峰.重庆大学 2010
本文编号：3278142
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