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无线局域网PHY层与MAC层接口的研究及实现

2020-11-30阅读(380)

无线局域网PHY层与MAC层接口的研究及实现

论文摘要

无线局域网技术是计算机和通信技术不断发展和融合的产物,也是无线网络技术的一个重要分支。IEEE802.11协议是目前最具影响力的无线局域网协议标准。基于IEEE802.11协议的芯片制造技术现在已经非常成熟,但是目前的芯片都是国外公司设计的,通过对IEEE802.11协议的研究可以发现,生产具有自主知识产权的IEEE802.11芯片是完全可行的。对无线局域网进行自主设计与实现可以使得对网络和协议的研究工作更加深入且更具灵活性。通过了解国内外研究现状可以发现,关于IEEE802.11 MAC协议和PHY协议的研究都已经很多很深入了,但是对于MAC层与PHY层接口的研究却少之又少。要想实现整个IEEE802.11协议,除了需要实现其MAC子层和PHY层的功能外,还需要实现MAC层与PHY层之间的交互,因此本论文将PHY层与MAC层接口的实现作为研究的主要内容。文章首先阐述了无线局域网的基本概念和发展历史,对当前流行的主要无线局域网标准进行了简单的介绍和比较,并着重研究了IEEE802.11协议,对协议MAC层和PHY层的主要功能和关键技术分别作了分析,建立了无线局域网的基本框架,为进一步的研究打下了基础。文章接下来研究了协议的层管理功能与服务原语。在介绍了层管理模型和通用管理原语的基础上,本文对PLME SAP(物理层管理实体服务访问点)和PHY SAP(物理层服务访问点)提供的服务原语进行了详细的分析,包括各原语的功能、产生时间、接收后的效果等,这些是实现各条原语功能的基础。文章同时也对PLCP(物理层收敛协议)各个状态下的流程进行了分析,这是实现整个原语交互过程的基础。文章最后介绍了PHY层与MAC层接口的具体实现。PHY层和MAC层的硬件设计不是本文研究的内容,所以文章只介绍了PHY层与MAC层之间接口的硬件连线规划和时序设计。在此基础上,文章给出了主要功能模块的具体设计和时序仿真结果。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 无线局域网的概念
  • 1.2 无线局域网的发展及标准
  • 1.2.1 无线局域网的发展历史
  • 1.2.2 无线局域网的主要标准
  • 1.3 本课题的主要研究内容
  • 2 IEEE802.11 简介
  • 2.1 IEEE802.11 的体系结构
  • 2.1.1 基本服务集和独立基本服务集
  • 2.1.2 分布式系统和扩展服务集
  • 2.1.3 与有线局域网的集成
  • 2.1.4 协议体系结构
  • 2.2 IEEE802.11 服务集
  • 2.2.1 信息在DS 中的分发
  • 2.2.2 分发服务的前提
  • 2.2.3 访问和机密性控制服务
  • 2.3 IEEE802.11 MAC 协议简介
  • 2.3.1 MAC 功能结构
  • 2.3.2 关键技术
  • 2.4 IEEE802.11 物理层简介
  • 2.4.1 物理层结构
  • 2.4.2 物理层的主要功能
  • 3 层管理实体与服务访问点
  • 3.1 管理模型概述
  • 3.2 通用管理原语
  • 3.3 MAC 层管理实体服务访问点
  • 3.4 物理层管理实体服务访问点
  • 3.5 物理层服务访问点
  • 4 服务原语的深入研究和分析
  • 4.1 PLCP 状态流程分析
  • 4.1.1 CS/CCA 状态流程
  • 4.1.2 发送状态流程
  • 4.1.3 接收状态流程
  • 4.2 PLME SAP 接口原语详细分析
  • 4.2.1 物理层管理实体复位请求原语
  • 4.2.2 物理层管理实体特性请求原语
  • 4.2.3 物理层管理实体特性证实原语
  • 4.2.4 物理层管理实体获取请求原语
  • 4.2.5 物理层管理实体获取证实原语
  • 4.2.6 物理层管理实体设置请求原语
  • 4.2.7 物理层管理实体设置证实原语
  • 4.3 PHY SAP 接口原语详细分析
  • 4.3.1 物理层数据请求原语
  • 4.3.2 物理层数据指示原语
  • 4.3.3 物理层数据证实原语
  • 4.3.4 物理层发送启动请求原语
  • 4.3.5 物理层发送启动证实原语
  • 4.3.6 物理层发送结束请求原语
  • 4.3.7 物理层发送结束证实原语
  • 4.3.8 物理层干净信道评估复位请求原语
  • 4.3.9 物理层干净信道评估复位证实原语
  • 4.3.10 物理层干净信道评估指示原语
  • 4.3.11 物理层接收启动指示原语
  • 4.3.12 物理层接收结束指示原语
  • 5 接口的设计与实现
  • 5.1 硬件连线的规划
  • 5.1.1 MPDU 数据收发接口规划
  • 5.1.2 串行控制管理接口规划
  • 5.2 功能模块的设计
  • 5.2.1 MPDU 数据收发接口
  • 5.2.2 串行控制管理接口
  • 5.2.3 原语解释模块
  • 5.2.4 原语处理模块
  • 5.2.5 原语复用模块
  • 5.2.6 小结
  • 6 总结与展望
  • 6.1 论文工作总结
  • 6.2 后续工作展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录

    • 相关论文文献

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