WLAN信道规划与控制技术研究与实现

论文摘要

随着WLAN技术的发展、设备的广泛应用以及人们对WLAN服务越来越高的要求,导致WLAN暴露出了很多原来没有的问题,比如无线频谱资源争抢严重、相互间干扰增多以及负载不均衡等等,进而导致网络吞吐量降低。作为当今无线领域比较热点的领域之一,科研机构、学术院校以及商业公司都针对WLAN所存在的问题提出过不少有价值的解决方案,但是都有各自的适用范围,无法做到通用性。本文针对如何降低网络中的同频干扰这一问题进行了深入的分析,通过改进室内环境下的衰减模型比较有效的对信号传播进行了描述,并在CWNMS系统的软件模块中进行了实现。同时,针对如何通过调整AP的功率优化网络信号覆盖的问题,进行了详细分析,提出了针对功率调整的优化网络吞吐量的设计方案,并进行了仿真测试。主要研究成果如下:(1)针对无线网络干扰的产生原因及特点,提出了一种基于位置信息的集中式无线信道规划算法,经过规划后的信道配置,与传统算法LCCS相比,性能提高约6%。(2)针对AP的功率与信号覆盖的关系,提出了一种基于干扰检测的功率控制算法,该算法不仅能解决AP间同频干扰覆盖较大的问题,并且还对网络中AP部署拓扑改变进行了有效处理。(3)设计并实现了CWNMS系统中的信道规划模块和信道评估模块,通过CWNMS系统,不仅可以为无线网络规划初始信道配置,也可以对当前已运行的网络的信道情况及性能进行评估,最后可以为用户提供优化的解决方案。本文的研究成果是在“校园教学专网”项目的支持下完成的,对于WLAN信道规划与功率控制的研究有一定推动作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题主要研究工作
• 1.3 本文组织结构
• 第二章 WLAN 相关技术研究
• 2.1 WLAN 发展现状
• 2.1.1 WLAN 协议标准
• 2.1.2 WLAN 的网络结构组成
• 2.1.3 WLAN 物理层关键技术
• 2.1.4 WLAN MAC 层关键技术
• 2.1.5 WLAN 网络结构
• 2.2 无线网络信道规划与功率控制技术发展现状
• 2.2.1 信道规划技术相关研究
• 2.2.2 功率控制技术相关研究
• 2.2.3 无线信道特性相关研究
• 2.3 JMX/RMI 分布式架构技术相关研究
• 2.3.1 JMX 技术结构框架
• 2.3.2 RMI 技术结构框架
• 2.4 本章小结
• 第三章 基于位置信息的集中式无线信道规划算法
• 3.1 无线信道分配技术相关研究
• 3.1.1 信道分配
• 3.1.2 研究现状
• 3.2 基于位置信息的无线信道分配算法
• 3.2.1 设计思想
• 3.2.2 信道分配模型
• 3.2.3 算法描述
• 3.2.4 算法性能分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 基于干扰检测的功率控制算法
• 4.1 功率控制相关研究
• 4.1.1 功率控制
• 4.1.2 功率控制研究现状
• 4.2 基于干扰检测的功率调整算法
• 4.2.1 设计思想
• 4.2.2 算法描述
• 4.2.3 算法性能分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 WLAN 信道规划与控制系统的设计与实现
• 5.1 CWNMS 系统总体框架设计
• 5.2 功能模块设计
• 5.2.1 信道分配模块设计
• 5.2.2 信道调整模块设计
• 5.2.3 功率控制模块设计
• 5.2.4 信道评估模块设计
• 5.2.5 可视化展示模块设计
• 5.3 射频管理模块的实现
• 5.3.1 主要数据结构
• 5.3.2 通讯接口定义
• 5.3.3 数据库定义
• 5.4 测试与检验
• 5.4.1 测试环境
• 5.4.2 测试内容
• 5.4.3 测试结果及分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 工作总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果