支持大規(guī)模接入的WLAN技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，國際上IEEE成立了專門的11ah工作組來制定相應(yīng)的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，草案版本已經(jīng)公布，國內(nèi)電信研究院也在聯(lián)合多家單位起草相應(yīng)的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。物聯(lián)網(wǎng)正發(fā)揮著不可替代的巨大作用，越來越來的智能節(jié)點(diǎn)以及各種各樣的智能終端紛紛加入到無線局域網(wǎng)當(dāng)中，無線局域網(wǎng)的容量問題受到越來越多研究者的關(guān)注。同時，受限于智能節(jié)點(diǎn)體積的大小以及電池技術(shù)，節(jié)點(diǎn)本身并不能攜帶大容量的電池，所以節(jié)點(diǎn)的節(jié)能問題是無線局域網(wǎng)研究的熱點(diǎn)問題。由于物聯(lián)網(wǎng)中

2、智能節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)速率低，節(jié)點(diǎn)數(shù)量龐大，當(dāng)前的無線局域網(wǎng)技術(shù)并不能直接適用于物聯(lián)網(wǎng)，因此，需要研究面向物聯(lián)網(wǎng)的無線局域網(wǎng)技術(shù)。
　　物聯(lián)網(wǎng)中的智能節(jié)點(diǎn)并不需要一直處于工作的狀態(tài)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)無業(yè)務(wù)的時候可以讓節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠狀態(tài)從而節(jié)省節(jié)點(diǎn)的能量，本文在分析研究S-MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上，仿真驗(yàn)證了實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)周期性的監(jiān)聽和休眠的S-MAC協(xié)議。
　　物聯(lián)網(wǎng)是大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)數(shù)量通常在6000以上，但傳統(tǒng)的CSMA協(xié)議的有效性會隨著用戶數(shù)量的增加

3、顯著降低，數(shù)據(jù)包碰撞十分明顯，吞吐量急劇下降，理論上，當(dāng)用戶數(shù)目超過200時，站點(diǎn)的吞吐量趨就近于0。為支持大規(guī)模節(jié)點(diǎn)接入，本文提出了間隔發(fā)送同步幀機(jī)制，該機(jī)制的主要思想是控制網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)SYNC同步幀的發(fā)送，利用時分復(fù)用的方法，使節(jié)點(diǎn)分時獲得信道的使用權(quán)，有效的避免了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的沖突，提高了數(shù)據(jù)包傳輸?shù)某晒β?。在保證吞吐量和丟包率的前提下使得網(wǎng)絡(luò)中可以容納的節(jié)點(diǎn)的數(shù)目可以達(dá)到6000個以上，同時使用對比原始的802.11MAC協(xié)議進(jìn)行

4、了仿真，驗(yàn)證了間隔發(fā)送同步幀機(jī)制在提升無線網(wǎng)絡(luò)容量方面是一種十分有效的改進(jìn)方法。
　　最后，在介紹負(fù)載均衡的基礎(chǔ)上，提出了在802.11ah Relay場景中適用的一種中繼站點(diǎn)的選擇方法，過程為：先找出只能連接一個中繼站點(diǎn)的普通站點(diǎn)，并將該普通站點(diǎn)分配給這個中繼站點(diǎn)，然后在多個可選的中繼站點(diǎn)中找出能滿足剩下所有普通站點(diǎn)的中繼站點(diǎn)集合，在考慮負(fù)載均衡的基礎(chǔ)上，按可選中繼站點(diǎn)的數(shù)量從小到大排序，依次分配。通過該方法可以盡可能的減少網(wǎng)絡(luò)