ieee802.11n長距離無線鏈路高效可靠傳輸機制的實驗研究

1、IEEE802.11n長距離無線鏈路高效可靠長距離無線鏈路高效可靠傳輸機制的實驗研究傳輸機制的實驗研究ExperimentalStudyofEfficientReliableTransmissionfIEEE802.11nLongDistanceWirelessLinks專業(yè)：計算機科學(xué)與技術(shù)作者姓名：郭少平指導(dǎo)教師：趙增華副教授天津大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院二零一四年十二月摘要802.11長距離無線mesh網(wǎng)絡(luò)為偏遠(yuǎn)地區(qū)和發(fā)展中國家提供

2、了廉價而高效的寬帶接入。但是先前的研究基于的標(biāo)準(zhǔn)都是802.11bg，在鏈路的吞吐率、丟包率等方面都存在固有的限制。而且，在長距離鏈路上，傳播時延和ACK超時時間都遠(yuǎn)大于無線局域網(wǎng)絡(luò)中的傳播時延和ACK超時時間，使得部署簡單的基于CSMA的MAC協(xié)議不能在長距離上很好的工作。802.11n是2009獲得正式批準(zhǔn)的新的無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)，具有更優(yōu)的物理層和MAC層特性?；?02.11n的長距離無線鏈路測量數(shù)據(jù)表明，數(shù)倍于802.11bg標(biāo)準(zhǔn)的

3、吞吐率和相對較低的丟包率都使得802.11n在長距離無線鏈路上的性能明顯優(yōu)于前者。本文所有實驗均在天津理工大學(xué)與仁愛學(xué)院之間的長距離鏈路上完成，鏈路的長度為20km左右。本文所有測量工作都在5GHz的36信道進行，實驗過程中只發(fā)現(xiàn)一個工作在161信道的信號源，對我們的戶外實驗沒有任何干擾。本文在長距離無線鏈路測量的基礎(chǔ)上，深入研究了802.11n標(biāo)準(zhǔn)中物理層的信道綁定，MAC層的幀聚合、塊確認(rèn)等新特性的理論基礎(chǔ)和實現(xiàn)原理。針對802.1

4、1n的幀聚合特性和塊確認(rèn)機制設(shè)計了對應(yīng)的測量實驗，揭示了幀聚合對鏈路吞吐率影響的一般規(guī)律，并從鏈路利用率的角度對測量結(jié)果進行了分析，結(jié)果表明幀聚合長度不足是某些調(diào)制編碼策略不能充分利用鏈路容量的原因。在分析實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計實現(xiàn)了改進的ARQ(AutomaticRepeatreQuest)協(xié)議，提高了鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?。詳?xì)測量和分析了長距離無線鏈路出現(xiàn)丟包的原因和數(shù)據(jù)幀的出錯模式，以此選取合適的FEC(FwardErrCrecti