非饱和状态下的无线局域网速率自适应的研究

论文摘要

近年来，无线局域网(WLAN)因其布线灵活便于移动的特点，受到越来越多的人的关注，且越来越多的行业开始应用这项技术。遗憾的是，虽然无线局域网的协议标准一直在不断的进化和完善，以支持更高速的传输速率，然而，始终没有规定多种速率间的切换方式，即速率自适应机制。因此，无线局域网的速率自适应机制一直是近些年来学术界研究的热点之一，特别是在饱和状态下已经取得了不少研究成果。然而，非饱和状态下的研究却因为种种原因仍近似空白。本文在这种背景下，分析了现有饱和状态下得出的自适应机制为何在非饱和状态下效果不够理想的原因，并在此基础上提出两种更适合非饱和状态的自适应机制：计时器值可变的ARF改进算法是在ARF算法的基础上改变了用于控制传输速率的计时器的工作方式，使速率的变化更快的适应信道环境的变化；探测帧机制更充分的利用了非饱和状态的特点，采用探测帧评价信道环境的即时状况，以最恰当的速率发送数据包，由此将因使用不合适的速率传输数据包引起的丢包和延时减至最小。最后，本文通过NS2仿真实验比较了四种自适应机制在非饱和状态下的性能，证明本文提出的两种自适应机制比现有的速率自适应机制具有更高的效率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究的目的与意义
• 1.3 国内外相关的研究工作
• 1.4 本论文的主要工作
• 1.4.1 非饱和状态下的速率自适应机制
• 1.4.2 数据帧长度的问题
• 1.5 论文结构
• 第二章 IEEE 802.11无线局域网概述
• 2.1 IEEE 802.11系列标准
• 2.2 无线局域网的拓扑结构
• 2.3 无线局域网的接入机制
• 2.3.1 CSMA/CA机制
• 2.3.2 RTS/CTS机制
• 2.3.3 点协调功能PCF
• 2.3.4 无线局域网的3种帧间隔
• 2.3.5 退避（Backoff）算法
• 第三章 非饱和状态下速率自适应机制的问题与解决方案
• 3.1 采用速率自适应机制的必要性
• 3.2 评判速率自适应机制优劣的标准
• 3.3 现有速率自适应机制的缺陷
• 3.3.1 ARF算法分析
• 3.4 计时器值可变的ARF改进算法
• 3.4.1 设计思想
• 3.4.2 算法介绍
• 3.4.3 实现流程图
• 3.5 探测帧机制
• 3.5.1 设计思想
• 3.5.2 算法介绍
• 3.5.3 实现流程图
• 3.5.4 探测帧的格式
• 第四章 仿真软件及修改
• 4.1 仿真软件NS2
• 4.1.1 使用NS2的原因
• 4.1.2 NS2的特点
• 4.1.3 NS2网络仿真的过程
• 4.2 NS2实现自适应机制
• 4.2.1 MAC层的修改
• 4.2.2 物理层的修改
• 第五章 仿真实现及性能分析
• 5.1 路径损耗模型和信道覆盖范围
• 5.2 仿真环境
• 5.3 度量指标
• 5.4 仿真实验及性能分析
• 5.4.1 实验环境一:单用户模式
• 5.4.2 实验环境二:多用户模式
• 第六章 结论与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录