ieee802.11n長(zhǎng)距離無(wú)線鏈路高效可靠傳輸機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研究

1、IEEE802.11n長(zhǎng)距離無(wú)線鏈路高效可靠長(zhǎng)距離無(wú)線鏈路高效可靠傳輸機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研究傳輸機(jī)制的實(shí)驗(yàn)研究ExperimentalStudyofEfficientReliableTransmissionfIEEE802.11nLongDistanceWirelessLinks專業(yè)：計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院二零一四年十二月摘要802.11長(zhǎng)距離無(wú)線mesh網(wǎng)絡(luò)為偏遠(yuǎn)地區(qū)和發(fā)展中國(guó)家提供

2、了廉價(jià)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(zhǎng)距離鏈路上，傳播時(shí)延和ACK超時(shí)時(shí)間都遠(yuǎn)大于無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)中的傳播時(shí)延和ACK超時(shí)時(shí)間，使得部署簡(jiǎn)單的基于CSMA的MAC協(xié)議不能在長(zhǎng)距離上很好的工作。802.11n是2009獲得正式批準(zhǔn)的新的無(wú)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(zhǎng)距離無(wú)線鏈路測(cè)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(duì)較低的丟包率都使得802.11n在長(zhǎng)距離無(wú)線鏈路上的性能明顯優(yōu)于前者。本文所有實(shí)驗(yàn)均在天津理工大學(xué)與仁愛學(xué)院之間的長(zhǎng)距離鏈路上完成，鏈路的長(zhǎng)度為20km左右。本文所有測(cè)量工作都在5GHz的36信道進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)過程中只發(fā)現(xiàn)一個(gè)工作在161信道的信號(hào)源，對(duì)我們的戶外實(shí)驗(yàn)沒有任何干擾。本文在長(zhǎng)距離無(wú)線鏈路測(cè)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(shí)現(xiàn)原理。針對(duì)802.1

4、1n的幀聚合特性和塊確認(rèn)機(jī)制設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，揭示了幀聚合對(duì)鏈路吞吐率影響的一般規(guī)律，并從鏈路利用率的角度對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了分析，結(jié)果表明幀聚合長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的ARQ(AutomaticRepeatreQuest)協(xié)議，提高了鏈路數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省Ｔ敿?xì)測(cè)量和分析了長(zhǎng)距離無(wú)線鏈路出現(xiàn)丟包的原因和數(shù)據(jù)幀的出錯(cuò)模式，以此選取合適的FEC(FwardErrCrecti