無線局域網(wǎng)性能增強技術研究.pdf

1、無線局域網(wǎng)經(jīng)過將近二十年的發(fā)展，網(wǎng)絡性能得到了大幅度的提升，但是人們對無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸速率需求的增長似乎更加的迅速，特別是隨著多媒體和家庭娛樂等應用的興起，人們更加迫切的期望得到更高速的本地數(shù)據(jù)傳輸服務，這也激勵著研究者探索更多的方式來提高本地無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。其中，D2D是近些年興起的一項旨在提升本地數(shù)據(jù)傳輸服務水平的技術。目前對D2D技術的研究主要集中在利用D2D技術提升蜂窩網(wǎng)絡的性能方面，而在本文中，我們將研究在無線局域網(wǎng)

2、中使用D2D技術來提升無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸性能。
　　首先，我們提出了一種在無線局域網(wǎng)中應用D2D通信的網(wǎng)絡模型，即在2.4GHz/5GHz頻段進行傳統(tǒng)WLAN鏈路的數(shù)據(jù)傳輸，在60GHz毫米波頻段進行D2D通信。使用60GHz毫米波進行D2D通信主要是為了避免D2D鏈路和傳統(tǒng)無線局域網(wǎng)鏈路的相互干擾，且60GHz毫米波段也非常適合D2D鏈路短距離高數(shù)據(jù)傳輸速率的特點。其次，我們提出了一個新的適用于毫米波段的定向接入?yún)f(xié)議。使用毫米

3、波進行通信帶來了應用上的復雜性，需要使用高增益的定向天線來克服毫米波的高衰減特性。我們在總結(jié)了當前關于毫米波定向接入?yún)f(xié)議相關研究的基礎上，提出了該毫米波段定向接入?yún)f(xié)議。該協(xié)議不僅避免了定向接入?yún)f(xié)議中常見的聾節(jié)點和隱藏節(jié)點問題，還充分利用了定向傳輸所帶來的空分增益，實現(xiàn)了多條鏈路的數(shù)據(jù)的并發(fā)。然后，我們還改進了一個經(jīng)典的無線局域網(wǎng)中繼協(xié)議CoopMAC來利用D2D鏈路所帶來的中繼機會提升無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸性能。我們首先修改了CoopMA

4、C協(xié)議，使之適合我們提出的D2D應用場景，并在此基礎上提出了一種對中繼節(jié)點資源損耗進行補償?shù)臋C制，即中繼節(jié)點在幫助低速節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的同時，可以用該發(fā)送機會來發(fā)送自己的數(shù)據(jù)。該機制實際上提高了無線局域網(wǎng)的時間公平性，可有效緩解由網(wǎng)絡中的低速節(jié)點引起的速率異常問題，提高整個系統(tǒng)的吞吐量。最后，我們在NS3中對上述內(nèi)容所涉及的模塊進行了實現(xiàn)，并進行了仿真驗證。仿真結(jié)果表明我們提出的新的毫米波定向接入?yún)f(xié)議與之前的相關協(xié)議相比可以有效提升整個網(wǎng)絡