下一代無(wú)線局域網(wǎng)EDCA關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著智能無(wú)線終端的迅速普及以及實(shí)時(shí)類(lèi)業(yè)務(wù)的新興，如何保證時(shí)延敏感類(lèi)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量成為WLAN發(fā)展的關(guān)鍵。傳統(tǒng)的無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)均以提升吞吐量為主要演進(jìn)目標(biāo)，在用戶(hù)密集環(huán)境下，MAC層基于CSMA/CA的公平接入機(jī)制使得沖突加劇。隨著下一代WLAN802.11 ax標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的啟動(dòng)，標(biāo)志著未來(lái)研究重點(diǎn)將放在如何改善小區(qū)平均區(qū)域吞吐量以及如何提供更好的用戶(hù)體驗(yàn)上，而增強(qiáng)型分布式信道接入EDCA為保障業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量提供了很好的解決方案，IEEE80

2、2.11ax標(biāo)準(zhǔn)工作組提案中已將EDCA作為關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用在下一代無(wú)線局域網(wǎng)中。
　　本論文依托國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)“下一代WLAN關(guān)鍵技術(shù)研究、標(biāo)準(zhǔn)化與原型系統(tǒng)研發(fā)”，該項(xiàng)目的研究進(jìn)程與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11ax的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程同步，項(xiàng)目的研究目標(biāo)是讓我國(guó)在下一代無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，引領(lǐng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)展。
　　本文的研究工作以及創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　針對(duì)現(xiàn)有無(wú)線局域網(wǎng)MAC層多址接入?yún)f(xié)議存在的關(guān)鍵

3、問(wèn)題，分析了EDCA機(jī)制如何保障各類(lèi)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量以及低速率用戶(hù)對(duì)小區(qū)性能的影響。綜合考慮協(xié)議流程以及各項(xiàng)信道競(jìng)爭(zhēng)參數(shù)的影響，基于三維馬爾科夫鏈建立了 EDCA性能分析模型，該模型可用于描述業(yè)務(wù)量變化時(shí)網(wǎng)絡(luò)性能情況以及AIFS參數(shù)、競(jìng)爭(zhēng)窗口參數(shù)對(duì)吞吐量等性能指標(biāo)的影響。通過(guò)仿真驗(yàn)證了各項(xiàng) QoS參數(shù)在服務(wù)質(zhì)量方面提供的保障，理論分析結(jié)果為EDCA機(jī)制在下一代無(wú)線局域網(wǎng)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)與指導(dǎo)。
　　基于EDCA機(jī)制優(yōu)勢(shì)設(shè)計(jì)了限制

4、低速率用戶(hù)接入的自組織EDCA方案，當(dāng)小區(qū)內(nèi)有多個(gè)站點(diǎn)應(yīng)用WLAN進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)干擾環(huán)境以及路徑損耗不同使得小區(qū)內(nèi)存在低速率用戶(hù)，本方案依據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況自適應(yīng)配置不同速率站點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)參數(shù)，將小區(qū)性能維持在較高水平，仿真結(jié)果表明該方案改善了存在低速率站點(diǎn)時(shí)小區(qū)的平均區(qū)域吞吐量以及平均時(shí)延性能，有效保障用戶(hù)良好體驗(yàn)。最后，基于EDK軟件設(shè)計(jì)了限制低速率用戶(hù)接入的MAC層協(xié)議方案，通過(guò)搭建WARP軟硬件演示平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了方案的有效性以