WLAN多接口多信道切換機制與動態(tài)網卡選擇研究.pdf

1、在無線接入技術中，有線或無線鏈路被用作無線站點與控制中心（或交換中心）之間數據傳輸的承載鏈路，這些承載鏈路共同組成了無線接入網(Radio AccessNetwork，RAN)的回傳?；貍骶W絡對帶寬、時延以及吞吐量等性能有較高要求。隨著網絡覆蓋范圍和業(yè)務負載的增大，傳統(tǒng)的基于xDSL、FTTx以及點到點微波回傳方案在高速數據流量及密集網絡覆蓋的場景下，面臨著實現(xiàn)及成本的挑戰(zhàn)。點到點微波回傳網絡一般工作于Licensed頻譜，要求視距鏈路

2、，造成了容量擴充成本較高和頻譜短缺的問題。而基于光纖的回傳網絡價格昂貴，布置耗時。由于WLAN技術具有傳輸速率高、布點與組網方式靈活、部署成本低等優(yōu)點，使其具有成為新一代無線回傳網絡解決方案的潛力。
　　在WLAN中，如何衡量無線信道的質量、及時檢測干擾的發(fā)生、在切換時選擇合適的目標信道以及盡量減少切換時延和丟包率是亟待解決的問題。本文針對WLAN無線回傳鏈路應用場景，在AP端和STA端均配置多個無線網卡，提出了一種聯(lián)合考慮信道質

3、量和上層業(yè)務負載量的多接口多信道的信道狀態(tài)檢測及信道切換機制（MIMC-SDSS）。在該場景中，使用一張網卡作為控制網卡，其余無線網卡作為數據網卡用于傳輸數據?？刂凭W卡進行周期性信道干擾檢測，并計算各個信道的優(yōu)先級參數。將信道質量和上層業(yè)務負載共同作為信道切換的判決條件，當信道干擾程度達到切換判決閾值后啟動信道切換操作，切換到優(yōu)先級參數最高的信道?；贜S-3平臺的仿真結果顯示，該算法能夠有效降低信道切換時延，并緩解因信道切換而導致的吞

4、吐量急劇下降的問題。
　　此外，由于數據流量具有突發(fā)性、不穩(wěn)定等特點，如何根據上層數據流量的變化，動態(tài)選擇網卡數量、并在多個網卡間合理分配數據流量是需要研究的另一個關鍵問題。本文提出了一種基于負載感知的動態(tài)網卡選擇機制(MIMC-DNS)，該機制能根據業(yè)務負載變化的情況以及網卡的數據傳輸能力，選擇合適數目的網卡用于數據傳輸。然后根據各個網卡的平均預計發(fā)送時延大小，將數據包按比例分配至激活的數據網卡中。性能仿真結果顯示，該機制能夠根

5、據業(yè)務負載大小，動態(tài)選擇適當數目的網卡進行數據傳輸。而且能在不降低服務質量的前提下，提高信道使用效率，減少能耗。
　　本文共分為4章。第1章簡要介紹了本課題的研究背景、意義以及主要的研究內容。第2章著重闡述了幾種多信道MAC協(xié)議以及信道掃描及切換的研究現(xiàn)狀，并介紹了本文使用的仿真工具。第3章討論了多接口多信道狀態(tài)檢測及切換機制及其性能仿真與分析。第4章闡述了多接口多信道的動態(tài)網卡選擇機制，并通過仿真驗證了該算法的性能。最后，對論文