IEEE 802.11无线局域网性能分析

论文摘要

近年来，由于无线局域网具有使用方便，组网迅速，以及高可靠性等优点，因此得到了飞速的发展。人们对无线局域网的研究也就成为了近年来网络研究中的一个热点。由于IEEE 802.11无线局域网采用无线信道进行数据传输，因此会产生冲突以及各种干扰。为了解决无线信道对数据传输带来的问题，局域网采用了载波监听多路访问机制，但是这种机制引入了很多额外的控制帧。这些额外开销的出现，使人们更加关心802.11局域网实际的吞吐量性能。因此出现了很多分析局域网性能的数学模型。本文从分析802.11无线局域网性能的基本模型入手，在深入分析现有的各种数学模型的基础上，针对它们的不足，利用条件概率和马尔可夫链的数学工具，提出了一种改进的在非理想信道条件下分析无线局域网饱和吞吐量性能的数学模型。这个模型考虑了信道“捕获”和退避“冻结”等问题，同时采用条件概率建立了数学模型。在IEEE 802.11b无线局域网定义的不同数据速率下，利用该模型对基本访问机制和RTS／CTS访问机制进行了分析。该模型适用于理想和非理想信道下各种不同传输速率的802.11无线局域网的性能分析。仿真表明该模型的计算结果精确，并与仿真结果相吻合。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 引言
• 第一章 无线局域网概述
• 1.1 无线局域网的网络构件
• 1.2 IEEE 802.11无线局域网
• 1.2.1 IEEE 802.11系列协议
• 1.2.2 IEEE 802.11网络拓扑结构
• 1.2.3 IEEE 802.11协议参考模型
• 1.3 IEEE 802.11 MAC层协议
• 1.3.1 分布式控制方式（DCF）
• 1.3.2 中心控制方式（PCF）
• 第二章 IEEE 802.11 MAC层性能分析的数学模型
• 2.1 以马尔可夫链为基础的数学模型
• 2.1.1 帧发送概率
• 2.1.2 系统吞吐量的计算
• 2.2 已提出的各种改进模型
• 第三章 一种改进的分析局域网性能的数学模型
• 3.1 模型时隙
• 3.2 数学模型
• 3.3 饱和吞吐量
• 第四章 改进模型的的仿真验证和网络性能分析
• 4.1 NS仿真工具介绍
• 4.1.1 NS软件构成
• 4.1.2 NS体系结构
• 4.1.3 NS工作机制
• 4.2 仿真验证与网络性能分析
• 4.2.1 仿真验证
• 4.2.2 网络性能分析
• 4.2.3 结论
• 第五章 总结和展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士研究生期间发表论文
• 学位论文评阅及答辩情况表