无线局域网性能增强技术研究

发布时间：2017-09-24 22:00

  本文关键词：无线局域网性能增强技术研究

  更多相关文章： 无线局域网 D2D 60GHz毫米波 定向接入协议 中继

【摘要】：无线局域网经过将近二十年的发展,网络性能得到了大幅度的提升,但是人们对无线网络数据传输速率需求的增长似乎更加的迅速,特别是随着多媒体和家庭娱乐等应用的兴起,人们更加迫切的期望得到更高速的本地数据传输服务,这也激励着研究者探索更多的方式来提高本地无线局域网的数据传输速率。其中,D2D是近些年兴起的一项旨在提升本地数据传输服务水平的技术。目前对D2D技术的研究主要集中在利用D2D技术提升蜂窝网络的性能方面,而在本文中,我们将研究在无线局域网中使用D2D技术来提升无线局域网的数据传输性能。首先,我们提出了一种在无线局域网中应用D2D通信的网络模型,即在2.4GHz/5GHz频段进行传统WLAN链路的数据传输,在60GHz毫米波频段进行D2D通信。使用60GHz毫米波进行D2D通信主要是为了避免D2D链路和传统无线局域网链路的相互干扰,且60GHz毫米波段也非常适合D2D链路短距离高数据传输速率的特点。其次,我们提出了一个新的适用于毫米波段的定向接入协议。使用毫米波进行通信带来了应用上的复杂性,需要使用高增益的定向天线来克服毫米波的高衰减特性。我们在总结了当前关于毫米波定向接入协议相关研究的基础上,提出了该毫米波段定向接入协议。该协议不仅避免了定向接入协议中常见的聋节点和隐藏节点问题,还充分利用了定向传输所带来的空分增益,实现了多条链路的数据的并发。然后,我们还改进了一个经典的无线局域网中继协议CoopMAC来利用D2D链路所带来的中继机会提升无线局域网的数据传输性能。我们首先修改了CoopMAC协议,使之适合我们提出的D2D应用场景,并在此基础上提出了一种对中继节点资源损耗进行补偿的机制,即中继节点在帮助低速节点转发数据的同时,可以用该发送机会来发送自己的数据。该机制实际上提高了无线局域网的时间公平性,可有效缓解由网络中的低速节点引起的速率异常问题,提高整个系统的吞吐量。最后,我们在NS3中对上述内容所涉及的模块进行了实现,并进行了仿真验证。仿真结果表明我们提出的新的毫米波定向接入协议与之前的相关协议相比可以有效提升整个网络系统的吞吐率;我们改进的中继协议不仅可以明显的提升中继节点性能,还增加了系统的时间公平性,可以显著提升无线局域网系统的吞吐率性能。
【关键词】：无线局域网 D2D 60GHz毫米波 定向接入协议 中继
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN925.93
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-12
• 缩略语对照表12-16
• 第一章 绪论16-26
• 1.1 无线局域网标准演进过程16-17
• 1.2 D2D通信机制17-21
• 1.3 使用D2D技术提升无线局域网性能21-23
• 1.4 论文的研究内容与结构23-26
• 第二章 适用于毫米波的定向接入协议DPOLL26-38
• 2.1 60GHz毫米波通信特点26-29
• 2.2 定向接入协议相关研究29-31
• 2.3 DPOLL定向接入协议31-37
• 2.3.1 D2D子网建立过程33-34
• 2.3.2 链路建立及通信过程34-37
• 2.3.3 节点失效处理37
• 2.4 本章小结37-38
• 第三章 增加时间公平性的无线局域网中继协议38-52
• 3.1 无线局域网中的中继技术相关研究38-42
• 3.2 改进的CoopMAC协议42-50
• 3.2.1 获取邻居节点数据传输速率43
• 3.2.2 中继过程详解43-45
• 3.2.3 中继网络性能分析45-50
• 3.3 本章小结50-52
• 第四章 仿真和结果分析52-64
• 4.1 仿真工具及仿真参数介绍52-55
• 4.2 DPOLL定向接入协议仿真和结果分析55-59
• 4.3 改进的CoopMAC协议仿真和结果分析59-63
• 4.4 本章小结63-64
• 第五章 总结和展望64-66
• 参考文献66-72
• 致谢72-74
• 作者简介74-75

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本文编号：913679