基于链路干扰模型的802_11s信道分配策略

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通用范文(正式版)802.11协议精读1学习资料整理

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802.11协议精读学习资料整理一、概述802.11是一种无线局域网(WLAN)协议,它定义了在无线通信中如何实现高速数据传输和网络连接。

该协议的发展始于20世纪90年代初,经过多次更新和改进,如今已经成为无线网络通信的重要标准之一。

本文将对802.11协议进行精读,以帮助读者深入了解该协议的细节和工作原理。

二、802.11协议的主要特性1. 网络拓扑结构802.11协议支持两种主要的网络拓扑结构:基础设施模式和自组织(ad-hoc)模式。

基础设施模式下,无线终端通过接入点(Access Point,简称AP)连接到有线网络。

而在自组织模式下,无线终端可以直接与其他终端进行通信,而不需要基础设施的支持。

2. 频段和信道802.11协议操作在多个频段上,包括2.4GHz和5GHz频段。

每个频段又被划分为多个不重叠的信道,通过在不同信道上进行通信,可以减少干扰和提高系统容量。

3. 链路管理802.11协议提供了一套链路管理机制,用于在无线网络中建立和维护通信链路。

这些机制包括身份验证、关联和漫游等。

身份验证验证终端的身份,关联将终端与AP建立关联关系,而漫游则用于在多个A P之间切换。

4. 介质访问控制(MAC)802.11协议使用的MAC层协议是基于载波侦听多路访问/冲突避免(Carrier Sense Multiple Access with CollisionAvoidance,简称CSMA/CA)的。

CSMA/CA机制通过监听信道上的活动,避免数据碰撞并提高传输的可靠性。

5. 系统容量与速率自适应802.11协议支持自适应调制和编码方案,以根据无线信道的质量和干扰程度来选择合适的调制和编码参数。

这样可以提高系统的容量和传输速率。

三、学习资料推荐是一些学习资料,可以帮助读者更深入地学习和理解802.11协议:1. 《802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide》这本书由MatthewGast撰写,是对802.11无线网络的全面介绍。

80211r原理明细

80211r原理明细

总述IEEE802.11r(Fast BSSTransition)定义了STA在同一移动域(MD)中的AP 之间漫游时的交互细则,提供了实现BSS快速转换的标准。

协议描述的主要方法为:STA第一次与MD内的AP关联时,利用802.1x认证获得的主会话密钥(MSK,由于该密钥为认证者和申请者共享,也成为成对主密钥(PMK))和MD内各个AP的R1KH_ID计算出不同的PMK R1分发给MD内的其它AP;发生切换时,STA直接利用发送到目标AP上的PMK R1协商出成对临时密钥(PTK)和组临时密钥(GTK),以此缩短切换时间,避免再进行耗时的802.1x认证。

协议主要描述了四个部分的内容:密钥管理、新增的信息元素、FT初始化关联和快速切换协议。

密钥管理部分提出了三层密钥结构及其计算方法;新增的信息元素部分给出了MDIE、FTIE、TIE等元素的定义;FT初始化关联部分描述了第一次关联时密钥生成和分发的过程;快速切换协议部分描述了快速漫游过程和由PMKR1计算PTK和GTK的过程。

初始化关联部分和快速切换协议部分分为RSN(Robust SecurityNet)网络和non RSN网络进行描述。

快速切换协议分为两种,FT协议(FT Protocol)和带资源请求的FT协议(FT Resource Request Protoc01)。

每种协议的切换方式又可以分为两种,Over-the-Air方式和Over-the —DS 方式。

一.提示1.本文档主要研究支持RSN(802.11i)的无线局域网下的快速切换为主。

2.IEEE文档里提到的802.11r标准是基于自治式WLAN,而不是集中式WLAN,因此实现时会和标准有一定差别3.同样的,HostAPD模块里对802.11r的实现也会标准不同。

二.802.11i:强健安全性网络2.1:RSN简介除了TKIP和CCMP,80211i还定义了强健安全性网络(RSN)的标准,主要定义密钥的产生与分配方式.链路层加密协议使用了两种密钥.成对密钥(pairwise key) 用来保护工作站与AP;间往来的数据.组密钥(group key) 用来保护AP和所关联的工作站之间的广播帧或组播帧成对主密钥产生于身份验证(802.1x或者PSK),组密钥则是AP动态产生并分配给工作站的。

CBTC中802.11的干扰分析与仿真的开题报告

CBTC中802.11的干扰分析与仿真的开题报告

CBTC中802.11的干扰分析与仿真的开题报告1. 研究背景:随着轨道交通系统的发展,列车控制系统逐渐由传统的ATC(自动列车控制系统)转向CBTC(无线列车控制系统)技术。

CBTC技术具有自主性强、灵活性好、安全性高等特点,是目前世界上最先进的轨道交通控制技术之一。

CBTC系统中使用了802.11标准的无线网络进行通信,但是在车站及隧道区域,会受到多种干扰影响,如信号衰减、多径衰落等,会对整个系统的性能产生影响。

因此,对CBTC系统中802.11的干扰分析和仿真具有重要研究价值。

2. 研究目的:本课题旨在通过对CBTC系统中802.11无线网络的干扰分析和仿真研究,提出相应的解决方案和措施,为CBTC系统的实际运行提供理论依据和技术支持。

3. 研究内容:(1)CBTC系统中802.11的干扰机理研究;(2)CBTC系统中802.11的干扰模型建立;(3)CBTC系统中802.11的干扰仿真研究;(4)CBTC系统中802.11干扰的实际场景测试;(5)对CBTC系统中802.11干扰问题提出解决方案和对策。

4. 研究方法:(1)文献综述法:对国内外关于CBTC系统中802.11无线网络的干扰分析相关文献进行归纳总结,掌握研究现状和进展。

(2)理论分析法:通过对干扰机理进行研究,建立CBTC系统中802.11的干扰模型,并对干扰影响进行理论分析。

(3)仿真实验法:采用MATLAB等工具对CBTC系统中802.11的干扰进行仿真研究,探究干扰影响对系统性能的具体影响。

(4)实际测试法:通过对实际车站及隧道区域进行干扰测试,对仿真结果进行验证和修正,并提出可行的对策。

5. 研究意义:本课题研究对于CBTC系统中802.11无线网络的干扰分析和仿真,具有以下意义:(1)为CBTC系统的运行提供理论依据和技术支持;(2)为CBTC系统中802.11无线网络的设计和优化提供指导;(3)为今后轨道交通控制技术的发展提供参考和借鉴。

基于NS2的802.11n D信道模型实现

基于NS2的802.11n D信道模型实现

3.1.2 信道容量随机过程 信道的容量变化既有随机性,同时又有连续性(连续性是
指信道容量不会在极短的时间内发生剧烈突变)。为了模拟信 道容量的变化特性,Markov 生灭随机过程被认为是一个较好 的模拟信道容量变化的仿真方法,文献[4]也推荐采用这种 方法。
图 1 给出了一个信道容量的马尔科夫状态转移链,每个 状态对应一个信道容量值,连续状态的信道容量值间隔为 ∆C b/s/Hz,信道容量变化过程近似于一个步进过程。
道容量增加或者减少∆C b/s/Hz 的可能性。这一状态转移概率
可以根据简单的统计分析,由相应的 CC 值的等效马尔科夫
生灭过程产生,也可以根据信噪比、传输距离等参数由合理 的信道模型算出[3]。
3.2 算法实现 在 NS2 中的物理层进行误包仿真分为 2 步:(1)为每一个
无线链路建立马尔科夫链,仿真其信道容量;(2)查误包率、
目前主要有 3 种网络性能分析方法:(1)利用现有设备搭 建真实的网络环境;(2)数学建模分析;(3)虚拟环境下利用软 件(NS2、Opnet 等)进行网络仿真。利用现有设备搭建真实的 网络环境代价太昂贵,采用数学建模分析方法又过于复杂, 而使用 NS2 网络仿真法由于其经济性,并能完整地模拟整个 网络环境,因此被研究者们广泛使用。
图 1 信道容量状态转移
图 1 中的马尔科夫状态转移图的转移概率矩阵见式(2):
⎡π1,1 π1,2
0
0⎤
Π
=
⎢⎢π 2,1 ⎢0
π 2,2 ...
π 2,3 ...
0
⎥ ⎥
... ⎥
(2)
⎢ ⎢⎣ 0
0
π N −1,N
π
N
,N
⎥ ⎥⎦

基于邻频干扰的802.11干扰机设计与实现

基于邻频干扰的802.11干扰机设计与实现

种 高效灵 活的全频道干扰机 。该干扰机配置有 2个网卡,网卡 a 进行信道监测 ,网卡 b 根据 网卡 a 返回的信道号差值 数据 ,跳转到预置 的 干扰 频道 发送干扰信号 ,通过调节干扰信号发送速率实现 不同的干扰概率 。实验结果表 明,该干扰机具有灵活、节能 ,可覆盖全 l 3个频
道 的特点。
CH EN Zhe , N JI Zhig — ang , U ng—e “ LI Yo li
(. c o l f o ue cec d eh oo y b S h o f l t nc nomainE gn eig Taj iesy Taj 0 0 2 C ia a S h o C mp tr i e n c n lg ; . co l Ee r iIfr t n ier , ini Unvri , i i 3 0 7 , hn ) o S n a T o co o n n t nn [ src]Bae nwi ls e r daetca nlit frn e 821 F mo e adrao a l itreec hn e nmiete Abta t sdo r esnt kajcn h n e ne ee c, 0 .1DC dl n esnbe nefrn ec an lomii z h e wo r t wi ls ad u me,hs a e ein ihe ce tn eil lca nla r es r mpt stip prds s hg f i df xbeal hn ejmme. hsa e c j i g a i na l — rT ijmme q i e t rls crsC r ; rieup dwi t wi es ad. ad s p h wo e
25 Hz之间,频带分割为 1 .G 4个标准的频道 。 J

802_11s无线mesh网络研究进展与挑战

802_11s无线mesh网络研究进展与挑战

2010,46(22)1引言传统的IEEE802.11标准[1]定义了两种基本服务集(BSS)或拓扑结构。

集中控制式拓扑以接入点(AP)为中心,移动终端(STA)在AP的控制下通信,这种BSS又称为有基础设施(Infrastructure)网络;分布对等式拓扑中任意两个STA可直接对等地相互通信,无需AP的转接,这种BSS又称为独立BSS (IBSS)或ad hoc网络。

IEEE802.11支持独立的无线网络,也支持与有线局域网络的互连。

扩展服务集(ESS)由多个BSS组成,如图1所示,每个BSS中的AP通过分布式系统(DS)与其他BSS相连。

由于ad hoc网络中STA以完全独立的形态存在而不能接入DS,因此图1中固定网络构架限制了802.11网络部署的灵活性。

很长时间以来,在工业界形成一种共识,ESS缺乏IBSS具有的自配置和ad hoc组网优势而不能满足既需要ad hoc又需要Internet接入的应用场景,需要考虑将即对802.11s无线mesh网络研究进展与挑战张牧1,严军荣2ZHANG Mu1,YAN Jun-rong21.贵阳学院计算机系,贵阳5500052.南京邮电大学信息网络技术研究所,南京2100031.Department of Computer Science,Guiyang University,Guiyang550005,China2.Institute of Information Networks Technology,Nanjing University of Posts and Telecommunications,Nanjing210003,ChinaZHANG Mu,YAN Jun-rong.Research and challenge on802.11s wireless mesh puter Engineering and Ap-plications,2010,46(22):75-79.Abstract:Wireless mesh network is a new wireless multi-hop networking which evolves from ad hoc network and has the advantages of more coverage and more capacity,so it suits for wireless access backbone.802.11s task group,formed by IEEE,is responsible for mesh expansion of802.11ESS structure.For many key technologies are immature,it severely impacts the development of802.11s standard.For better understanding the research and development,this paper across-the-broad relates the key technologies in802.11s.According to aspect of the performance,shortcoming and challenge of802.11s mesh network are pointed out.Key words:Wireless Mesh Network(WMN);802.11s;multi-hop;Extended Service Set(ESS)摘要:无线mesh网络是从移动Ad hoc网络中分离出来的新型宽带无线多跳网络架构,能够灵活地提高网络覆盖率和增加网络容量,适合作为宽带无线接入骨干网。

ieee802.11无线局域网协议分析系统的分析与实现

ieee802.11无线局域网协议分析系统的分析与实现

——一些蔓盔堂堡圭兰堡垒壅AbstractThestandardsofWLAN(WirelessLocalArea/Network)hayedevelopedmoreperfectthrougheverylargemanufactureandexpert’seffortsinrecentyears.WLANhasgotmoreandmoreextensiveapplicationsinthewholeworldandisplayinganmoreandmoreimportantroleinmanyfields.~feanwhile.theusersandadministratorsoftheWLANsallputforwardhigherandhigherrequesttothesecurityofWLAN,andexpecttoutilizemoreperfectWU州protocolsanalysissystemtocarryonreal—timecontrolandmanagementtoWLAN.Atpresent.thereisnoripeWLANprotocolsanalysissystemtoputonmarketathome.So.itisgreatlymeannigfultoresearchthe孔ANstandardsanddevelopWLANprotoc01sanalysissystemwithindependentintellectualpropertyright.ThisthesisputsuptherealWLANofinfrastructuremodebasedonIEEE802.11.AndthroughusingthewirelessLANforalongtime,IhavecarriedonfurtherjnvestjgationonmainrespectsofWLAN,andutilizedtechnologystudiedindependentlytosolvesomekeyproblemsofadministratingandcontrolIingWLAN.ThisthesisintroducesthedifferentstandardsandthecomponentsofWLANatfirst,andthennarratesIEEE802.1lgff4Cprotocolsinservice、姒Caccessmodes(DCFandPCF)、scanningdetail.includingMAC&svnchronization、security、connection、powermanagement,andetc.ItalsoanalysesvariouskindsofMACframestructureofIEEE802.iiwirelessLANinparticular.ThethesisprovidesframeworkchartofnetworkprotocolsanalysisresearchonhowtocaptureIEEE802·IIWLANsystem,andthenmakesadeepfordifferentkindsofDackets.andthengivesdifferentmethodsandgivewirelesseards.Iresearchthemethodsoffilteringpackets2——一——些查查兰堡圭兰竺丝兰actualflowchartofprogramming.Inthedecodingmodule,Igivetheflowchartofthetopmanagementfunctionofdecodingmoduleandthekeydatastructures.Intheend,IgivethedesignmethodsofChinesesysteminterfaceinLinux,andprovidethegraphicinterfacethatthesystemoperates.ThesystemsuccessfullycapturesvariouskindsofframesinWLANbasedonIEEE802.11.andcandecodeandreproducetheIEEE802.11MACprotocollayer、thethirdprotocollayerandthehigherprotocollayerofa11packets,andcanalsofilterandcountvariouskindsofframesinrealtime.ThissystemprovidesausefultoolformonitoringandadministratingWLAN.Atthesametime,itcanalsoprovidetechonologystorageforsecuritytechnologyofWLAN.KeyWords:WLAN,IEEE802.1l,capturingpackets。

802.11基本传输方式-信道竞争机制及QoS的实现机制

802.11基本传输方式-信道竞争机制及QoS的实现机制

802.11基本传输方式-信道竞争机制及QoS的实现机制802.11基本传输方式-信道竞争机制及QoS的实现机制-- 2010.11.26本文主要介绍无线WIFI 802.11B/G中定义的基本传输方式,先看如下几个问题,802.11如何对无线传输信道进行侦听?如何进行冲突的避免?(处理和解决冲突问题)802.11 Sta如何认为当前链路是被占用还是空闲的呢?Channel获取的竞争机制是什么?为什么802.11使用的是CSMA/CA,而不使用已经非常成熟的CSMA/CD?802.11QoS如何区分和保证不同数据的优优先级等;支持WMM的AP如何在WMM和非WMM共存的环境中争取报文的优先转发?一, 802.11无线介质访问控制的基本方式(CSMA/CA)无线介质资源的访问控制方式可以主要分为DCF和PCF两种,DCF是基于竞争机制,多个分布式无线节点抢同一资源,类似于802.3中Ethernet Hub的CSMA/CD传输机制类似;PCF使用无竞争模式,所有的带宽分配(传输时间片)都由一个全局的Point控制;目前绝大多数无线设备使用DCF模式,也是本文的重点。

1.1 基本概念CSMACarrier Sense Multiple Access. A "listen before talk" scheme used to mediate the access to a transmission resource. All stations are allowed to access the resource (multiple access) but are required to make sure the resource is not in use before transmitting (carrier sense).CSMA/CACarrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance. A CSMA method that tries to avoid simultaneous access (collsions) by deferring access to the medium.DCF (distributed coordination function )The DCF is the basis of the standard CSMA/CA access mechanism. Like Ethernet, it first checks to see that the radio link is clear before transmitting. To avoid collisions, stations use a random backoff after each frame, with the first transmitter seizing the channel. In some circumstances, the DCF may use the CTS/RTS clearing technique to further reduce the possibility of collisions.PCF (point coordination function)The point coordination function provides contention-free services. Special stations called point coordinators are used to ensure that the medium is provided without contention. Point coordinators reside in access points, so the PCF is restricted to infrastructure networks. To gain priority over standard contention-based services, the PCF allows stations to transmit frames after a shorter interval.NAV (Network Allocation Vector )The NAV is a timer that indicates the amount of time the medium will be reserved, in microseconds. Stations set the NAV to the time for which they expect to use the medium, including any frames necessary to complete the current operation. Other stations count down from the NAV to 0. When the NAV isnonzero, the virtual carrier-sensing function indicates that the medium is busy; when the NAV reaches 0, the virtual carrier-sensing function indicates that the medium is idle. NAV使用Carrier Sense中模拟的那部分,可用来监听当前链路是否被其他设备预留,预留时间为多少,或者链路为空闲状态。

IEEE 802.11ax密集WLAN的干扰协调策略

IEEE 802.11ax密集WLAN的干扰协调策略

第47卷第1期Vol.47No.1计算机工程Computer Engineering2021年1月January 2021IEEE 802.11ax 密集WLAN 的干扰协调策略徐晓锋1,张闽1,钱晨喜1,陈清华1,2(1.浙江工业大学计算机科学与技术学院,杭州310014;2.温州职业技术学院信息技术系,浙江温州325035)摘要:无线局域网(WLAN)中设备数量的指数级增长,导致激烈的信道争用及严重的同频干扰。

当运行在同一频段上的两个WLAN 在彼此感知范围内时,使用先监听后发送的分布式信道接入方式会引起资源浪费,降低网络吞吐率。

提出一种密集WLAN 场景下的干扰协调策略。

根据IEEE 802.11ax 中的基本服务集颜色对站点进行分组,提出协调交替目标唤醒时间策略(CAT),安排不同组内站点在不同的时间接收数据,从而避免信道争用,最小化干扰,同时通过优化下行数据包大小提高网络吞吐率。

仿真结果表明,当两个WLAN 距离很近时,CAT 方案能够保证网络吞吐率。

此外,在考虑误码率的情况下,吞吐率并非随着数据包的增大单调递增,而是存在一个阈值,超过该阈值后网络吞吐率即呈下降趋势。

关键词:无线局域网;同频干扰;目标唤醒时间;无线局域网控制器;基本服务集颜色开放科学(资源服务)标志码(OSID ):中文引用格式:徐晓锋,张闽,钱晨喜,等.IEEE 802.11ax 密集WLAN 的干扰协调策略[J ].计算机工程,2021,47(1):182-187,195.英文引用格式:XU Xiaofeng ,ZHANG Min ,QIAN Chenxi ,et al.Interference coordination strategy for IEEE 802.11ax dense WLAN [J ].Computer Engineering ,2021,47(1):182-187,195.Interference Coordination Strategy for IEEE 802.11ax Dense WLANXU Xiaofeng 1,ZHANG Min 1,QIAN Chenxi 1,CHEN Qinghua 1,2(1.School of Computer Science and Technology ,Zhejiang University of Technology ,Hangzhou 310014,China ;2.Department of Information Technology ,Wenzhou Polytechnic ,Wenzhou ,Zhejiang 325035,China )【Abstract 】The exponential growth of devices in Wireless Local Area Network (WLAN )has resulted in intense channelaccess contention and severe inter -frequency interference.When two WLANs are running on the same frequency band as well as within the sensing range of each other ,the listen -before -transmit approach for distributed channel access will lead to a waste in resources and a reduction in network throughput.To address the problem ,this paper proposes an interference coordination strategy for dense WLAN.The strategy uses the Basic Service Set (BSS )coloring in IEEE 802.11ax to divide the stations into different groups ,and uses an Coordination Alternating Target Wake Time (TWT )strategy (CAT )to arrange different stations within a group to receive packets asynchronously ,which reduces channel contention and minimizes interference.Then the size of downlink data packets is optimized to improve network throughput.The simulation results show that ,even when the two WLANs are very close ,the CAT scheme guarantees the network throughput.In addition ,in the case of considering the bit error rate ,the throughput does not increase monotonically with the number of data packets ,and a decrease in network throughput is observed after it exceeds a threshold.【Key words 】Wireless Local Area Network (WLAN );co -channel interference ;target wake time ;WLAN Controller (WLC );Basic Service Set (BSS )coloring DOI :10.19678/j.issn.1000-3428.00569940概述基于IEEE 802.11标准的无线局域网(WirelessLocal Area Network ,WLAN )具有成本低和部署简单的优点,因此其被广泛应用于移动办公、校园教学和智慧家庭等领域。

基于IEEE802.11s的多射频多信道无线mesh网络路由判据的探究

基于IEEE802.11s的多射频多信道无线mesh网络路由判据的探究

基于IEEE802.11s的多射频多信道无线mesh网络路由判据的探究熊道龙;郭见兵;顾燕飞【摘要】无线mesh网络是下一代无线网络技术中人们研究与关注的热点技术之一。

根据最新IEEE 802.11s协议,其路由判据是基于无线感知的空时链路判据(airtime link metric,ALM)。

这种路由判据比传统的以跳数作为判据要好,但是当多信道或多射频条件下时,这种判据会引起信道容量的衰减,不足以满足如今的网络需求。

因此,有许多新的路由判据被提出。

例如,加权累计期望传输时间,干扰及信道切换,归一化的瓶颈链路容量等。

本文主要定性的比较这些判据的特点,然后通过NS-2进行网络仿真,根据IEEE 802.11s协议中默认的路由协议,将这些多信道条件下的路由判据进行相互比较。

由此,得出结论,明确各种路由判据所适用的不同的场合。

%The wireless mesh network (WMN) is one of the technologies of the next generation of wireless networktechnology.According to the latest draft 802.11s,The routing metric is based on the radio-aware airtime link metric(ALM).This metric is much better than the hop-count metric.However,this metric may cause the attenuation of the link capacity when multi-channel or multi-radio conditions are used.In order to increase the capacity of the network,the new metrics had been proposed.Such as weighted cumulative expected transmission time,metric of interference and channel switching,and normalized bottlenecklink capacity.In this paper,we provide a qualitative comparison study that considers the characteristics of thesemetrics.According to IEEE802.11s,we evaluate the performance of thesemetrics though the simulation by NS-2.In the end,we can make a conclusion that the appropriate use case of each metric.【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2013(000)020【总页数】3页(P70-72)【关键词】无线mesh网络;多射频多信道;802.11s;路由判据;NS-2【作者】熊道龙;郭见兵;顾燕飞【作者单位】武汉邮电科学研究院,湖北武汉,430074; 武汉虹信通信技术有限责任公司,湖北武汉,430074;武汉虹信通信技术有限责任公司,湖北武汉,430074;武汉虹信通信技术有限责任公司,湖北武汉,430074【正文语种】中文0 前言随着视频,图像,语言等多媒体业务急速增长,传统的基于单信道的mesh网络已经无法满足我们的需求。

802.11ax干扰管理方案研究

802.11ax干扰管理方案研究

802.11ax干扰管理方案研究
李宸
【期刊名称】《通信电源技术》
【年(卷),期】2022(39)12
【摘要】802.11ax是新型Wi-Fi的无线通信协议,可以有效提高Wi-Fi接入区域
的系统吞吐量,为用户提供高效通信服务。

当前Wi-Fi接入倾向于高密度部署,以提
高网络吞吐量,但Wi-Fi网络是随机访问的,802.11ax协议架构增加了并行传输难度。

首先介绍了基于802.11ax标准的密集用户网络场景架构,包括中央控制器主控接入点(Master Access Point,MAP)。

其次分析用户随机接入过程中的终端设备干扰问题,进而提出基于802.11ax标准的无线网络干扰管理方案。

根据从属接入点(Slave Access Point,SAP)上传到中央控制器MAP的相关信息进行分析计算,并将计算结
果回传给SAP,保证SAP的有序访问和同步传输。

最后经过仿真分析验证了该方案具有较低的干扰控制过程开销,能够有效提高系统吞吐量。

【总页数】3页(P40-42)
【作者】李宸
【作者单位】兰州交通大学
【正文语种】中文
【中图分类】TN9
【相关文献】
1.IEEE 80
2.11ax密集WLAN的干扰协调策略2.密集用户场景下802.11ax WiFi 网络的干扰控制优化
3.NI推出802.11ax无线测试解决方案 WLAN测量套件为支持新无线局域网标准草案的主要特性而更新
4.Marvell针对下一代互连汽车推出业界首款802.11ax同步双Wi-Fi解决方案
5.IEEE 802.11ax基于时延敏感的上行链路自适应帧聚合传输方案
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基于802.11的无线Mesh网络信道分配算法研究与仿真的开题报告

基于802.11的无线Mesh网络信道分配算法研究与仿真的开题报告

基于802.11的无线Mesh网络信道分配算法研究与仿真的开题报告1. 研究背景和意义随着移动互联网的快速发展,人们对于无线网络带宽和覆盖范围的需求越来越高。

传统的无线网络的架构存在着传输距离受限、信号干扰等问题。

而基于802.11的无线Mesh网络技术可以通过分布式的节点散布于整个网络中,实现网络的自组织与优化,解决传统无线网络的问题,提高网络的性能和可靠性。

在无线Mesh网络中,节点之间需要进行频道的分配,以保证数据传输的效率和正常完成。

因此,如何设计一种有效的信道分配算法,是无线Mesh网络优化和改进的关键问题。

该研究将探索基于802.11的无线Mesh网络信道分配算法,并对算法进行仿真测试,为无线Mesh网络的优化提供技术支持和研究理论基础。

2. 研究内容和方法(1)研究内容①深入研究基于802.11的无线Mesh网络技术,了解网络结构与性能特点;②综述相关的信道分配算法,分析其优缺点与适应范围;③设计一种基于802.11的无线Mesh网络信道分配算法,并优化其性能;④采用基于ns-3的仿真平台,对所设计的算法进行仿真测试。

(2)研究方法本研究将采用文献综述和仿真验证相结合的方法。

①文献综述:通过查阅国内外的文献资料,了解相关技术现状,对已有的信道分配算法进行总结和分析。

②算法设计:结合网络特点和已有算法的优缺点,设计一种新的基于802.11的无线Mesh网络信道分配算法。

③仿真测试:采用基于ns-3的仿真平台,对所设计的算法进行仿真,通过比较不同算法的性能指标,验证算法的优越性。

3. 预期成果和意义本文将设计一种基于802.11的无线Mesh网络信道分配算法,并进行仿真测试,预期得到以下成果:①对基于802.11的无线Mesh网络技术的理论和实践有全面深入的了解;②对已有的信道分配算法进行总结和分析,结合网络的实际需求设计出一种适用的信道分配算法;③在基于ns-3的仿真平台上,验证所设计的算法的有效性和优越性。

关于802.11n的Wifi信道干扰排障优化的探讨

关于802.11n的Wifi信道干扰排障优化的探讨

关于802.11n的Wifi信道干扰排障优化的探讨作者:郑曙光来源:《中国新通信》 2017年第11期引言:市面上广泛流行的家用级中低端Wifi 设备均采用802.11n 协议且工作在2.4Ghz 模式,并默认使用速率较高的40Mhz 信道带宽。

Wifi 技术已普遍应用于千家万户,在AP密集分布的区域中,不可避免地会存在信道之间互为干扰的情况。

一、模拟实验1.1 模拟Wifi 信号覆盖范围重合的实验本人使用2 台Wifi 路由器,价位与品牌均不一样,使用4 台电脑作测试,其中2 台电脑作为FTP 服务器,2 台电脑作为无线终端设备(不具备MIMO 技术)。

如图1-1 所示,架设2 个AP,分别命名为Testap-A(节点A)和Testap-C(节点C);设置2 台电脑,分别命名为PC-B(终端B)和PC-D(终端D)。

其中,节点A 和终端B 互联;节点C 和终端D 互联,对于节点A 和终端B 而言,节点C 是隐藏节点。

本实验的目的:测试在2 个AP 的信道编号不一样的情况下,不同的信道干扰条件会对实际速率带宽所产生的影响。

1.2 被干扰AP 与干扰AP 的信道带宽均为40Mhz 的情况下:实验中,设定节点A 和节点C 的信道带宽均为40Mhz,节点A 固定在“1+5 信道”,设定终端D 的速率为50Mbps,调整节点C 的信道逐渐向“1+5 信道”平移。

如图1-2 所示,在2.4Ghz 频段中,2 个AP 只有一种条件可达到互不干扰的情况,在此条件下,终端B 可稳定在68Mbps。

当节点C 逐渐向该信道“平移”,使2 个AP 的信道开始互为交叉重叠时,受干扰的终端B 的速率带宽迅速下降,当交叉重叠的范围愈加逼近,恶化程度愈加剧烈,峰值仅0.5Mbps,此干扰情况为“重叠信道干扰”(Overlapping)。

而当2 个AP 的信道完全处于“1+5 信道”时,受干扰的终端B 的速率则大幅提升至48Mbps,信道恶化的情况得到改善,此时为“协助信道干扰”(Co-channel)。

简单讲解802.11协议

简单讲解802.11协议

简单讲解802.11协议强调一下,本人也是刚刚学习无线渗透领域,所以有诸多不足,但也可以给感兴趣的小白讲解一下,以后也会持续更新。

下面由我带你们简单了解一下802.11协议简单了解无线网卡1. 无线网卡在osi模型中属于数据链路层1. 逻辑链路子层lcc2. 媒体访问控制子层mac物理层(至于什么是osi模型,请大家自行脑补一下)那么我们开始了解802.11协议上图是我们经常会碰到也是我将会讲的内容速率1msb-2mbs媒体访问采用CSMA/CA(以太网采用CSMA/ACB)根据算法侦听一段时长发送数据前需要发报声明Request to send/Clear to send(RTS/CTS)通过无线电波传输(还有一个方案是采用红外传输,但是明显不现实,没有无线传输好,所以并没用生产和采用)采用1. Direct -Sequence Spread-Spectrue(DSSS)直序扩频2. Frequency Hopping Spread-Spectrum(FHSS)跳频扩频这两种技术公式:c=b+log(1+s/n)C:数据量。

S:信号强度。

N:噪声(dB)s/n=信噪比(自我脑补以上知识)这个,可以计算出为什么信号好,传输数据更快802.11b协议这个协议是我们经常可以在买无线网卡的时候可以看到的主要技术:CCK——补充代码键速率:5.5/11(bit/s)频段:2.4Ghz-2.45Ghz一共有14个信道(channel)但是每个国家有不同规定,因为,含有特殊国家用途的频段是不能给公民使用的。

每个信道22Mhz带宽只有3个不完全重叠的信道如果ap信道重叠就会产生干扰,冲突并且丢包率会增加802.11a协议1.与802。

11协议同时发布2.它所采用的是5ghz频段(不是我们所用的5g)虽然说2.4ghz频段干扰源很多,如蓝牙,微波等)都能对我们的2.4Ghz进行干扰,但是本人觉得,5ghz穿透力不太行,使用还是推荐使用2.4ghz5Ghz有更多的带宽空间,可以容纳更多的不重叠的信道3.采用OFDM信号调频技术Orthogonal Frequency-Division Multiplexing这个比上面cck的技术难度降低,但是效果更好(正交复用技术)3. 速率54mbs每个信道22mhz带宽1. 但是因为技术原因,当年也并没有立马生产出802.11g协议1.可以说是在b上更新的一个协议2.采用OFDM技术可以达到与802.11协议相同的速率并且可以向后支持802.11b的设备,并且支持切换为CCK技术(但是速率会降低)1. 带宽可以采用20/22Mhz802.11n协议1.频段2.4Ghz或5Ghz2.速率300Mbs-600Mbs3.采用Multiple-Input Multip-Output(MIMO)高吞吐量技术其中支持这个协议的采用多天线,多电波,独立收发2. 也可以进行向后支持设备(网速下降)Ps:测量无线信号强度dB分贝1. dB分贝表示两个信号之间的差异比率2. 也就是描述设备的信号强度3. 是一个相对值dBm:功率值与1mW进行比较的log值x10公式:dBpwer=10*log(singal/reference)这个可以计算出信号强度,dB是相对值不懂的可以在百度上脑补一半,手机型号都是负数?为什么因为在空气中是会急速衰减,但是dbm越大信号也就越好可以查询你们的手机sim卡信息,越大信号越好,但是也是不可能等于0dbmLinux系统下可以采用iwlist scan查询wifi信息,其中channel 代表信道,后续也会讲解网卡模式,大家可以以我的文章为引导。

基于线性网络编码的802.11DCF信道接入机制

基于线性网络编码的802.11DCF信道接入机制
计 算 机 系 统 应 用
http://www.c-S-a.org.ca
2016 年 第 25卷 第 8期
基于线性网络编码的 802.11 DCF信道接入机制①
王 明芳
(无锡工艺职业技术学院 电子信息系,宜兴 214206)
摘 要:针对实际无线 网络中数据包 丢失率 高的问题,在 IEEE 802.11DCF基本接入机制 的基础上提 出了一种基 于线性 网络编码 的信道接入机制(LEc—DCF).该机制通 过改进 COPE协议的网络编码方式,提 出了采用双解码方 法来对编码包进行解码,大大提 高了 目的节 点的解码成功率.运用 马尔科 夫链模 型对 LEC.DCF进行数学建模分 析.分析结果表 明:在数据包丢 失率 比较高 的情况下,LEC.DCF机制可 以明显提高 网络吞吐量. 关键词 :线性网络编码;马尔科 夫链 ;吞吐量
to decode the transm itted packets.The decoding Success rate of the destination node is greatly improved.It develops a M arkov chain model to characterize the mathematical modeling of LEC—DCF.Analysis result shows that LEC-DCF can im prove throughput in high loss rate w ireless environm ents. Key words:linear netw orking coding—aware;M arkov chain;throughput
1 相关工作
Katti等人提 出的 COPE协议使得无线 网络 的中间 节 点可 以对多个数据 包进行编码转发 ,从 而增加一次 的信 息传输量,达到提高 网络吞吐量和节 省传输次数 的 目的【 .其基本编码场景如图 l(a)所示.假设节点 A 要通过 中继节点 R 向节点 D发送数据 包 m,并且节 点 C要通过中继节点 R 向节点 B 发送数据包 n.如果没 有运用 网络编码,节 点 A需要先把数据包 m发送给中 间节点 R'节 点 R接 收到 m 后,再把 m转发给节 点 D. 节点 C 也采取 以上这种办法完成数据 包的传 输.从上 面 的过程很清 楚的得 出,需要 四次传输才 能完成整个 过 程 .
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图 1 802. 11 s中定义的无线 M esh网络构架
无线 M esh网络信道分配策略的研究最早开始 于移动 Ad hoc 网络 ,最近几年在应用需求的推动下 成为研究热点 。现有的信道分配策略有多种分类方 法 ,根据空间覆盖特性可分为集中式信道分配 和分布式信道分配 静态信道分配
[5 - 9] [8 - 9] [5 - 7]
CA ( trans m itter2receiver conflict avoidance ) 3 种逐渐
图 2 TRCA 干扰模型和 Two 2ray Ground传播模型
1. 2 无线干的仿真分析
图 3 是无线 M esh网络模型 。本小节对图 3 ( a ) 所示的简单无线 M esh 网络场景进行仿真研究并从 中得出结论 ,这些结论将用于图 3 ( b )所示的典型无
[ 15 - 17 ]
更适合于无线
M esh 网络 。本文结合无线 M esh 网络特点把全向的
无线干扰转化为特定方向的无线链路干扰 , 并在此 基础上提出 802. 11 s的全局性信道分配策略 。
1 无线链路干扰研究
1. 1 无线干扰模型和传输模型
无线传输的空间广播特性导致了同信道相邻节 点间的干扰 。文献 [ 18 ]总结出 PCA ( p rim ary conflict avoidance ) 、 RCA ( receiver conflict avoidance ) 和 TR 2
收稿日期 : 2008 2 10 2 28 基金项目 : 国家高技术研究发展计划 ( 863 计划 ) ( 2006AA01Z232 ) 、 江 苏省自然科学 基金 ( BK2007603 ) 、 贵州 省自然 科学基 金重点 项目 ( 2007056) 和江苏省研究生科研创新计划 ( CX07B _110z) 资助项目 通讯作者 : 张顺颐 电话 : ( 025) 85882205 E 2 mail: dirzsy@ njup t . edu. cn
Abstract: In this paper a channel assignm ent strategy based on w ireless link interference model for 802. 11 s w ireless mesh net work is p roposed. A t the beginning, existing w ireless interference model and trans2 m it model are analyzed, and the im pact of w ireless interference on w ireless m esh network is researched by sim ulation. According to si m ulation conclusion a w ireless link interference model is p roposed, and then considering tree 2based netflow, the w ireless mesh network topology is orderly decomposed so as to mark off the multi2hop link interferences and single 2hop parallel interferences . A t the end, the p roposed 802. 11 s channel assignm ent strategy is based on the idea of reducing or elim inating w ireless m ulti2hop link in2 terference by the way of recycled and intercrossed channel assignment . Key words: w ireless mesh net work (WMN ) ; 802. 11 s; channel assignment; interference
0 引 言
无线 M esh网络
[1]
是从移动 Ad hoc 网络
[2]
分离
类 : 接入有线 Internet的 M PP ( mesh portal point) 、 专 门转发业务流的 M P ( mesh point) 和接入底层 STA 的 MAP (mesh access point) 。 考虑无线 M esh 网络中节点的弱移动性和承载 Internet业务而导致流量呈现树状拓扑汇聚的特点 , 802. 11 s中定义了混合反应式路由协议和基于树状 拓扑的先验式路由协议的 HWM P ( hybrid w ireless mesh p rotocol)协议 ; 考虑与传统 WLAN 802. 11 的继 承性 , 802. 11 s采用了 802. 11e中定义的基于竞争的
严格的冲突避免模型 (干扰模型 ) 。在理论分析中 ,
第 1期
严军荣等 : 基于链路干扰模型的 802. 11 s信道分配策略
3
线 M esh 网络骨干网拓扑的信道分配策略研究 。
链路严重得多。与 12345, 12341, 12312 和 12121 相反 , 由于网络干扰很大 , 11111 在仿真初期很难成功发起 FTP请求 ,从而后期不能获得大量的 FTP 数据传输 ,因 此网络时延先大后小。与 12312 和 12121 高吞吐量相 反的是 , 11223的网络吞吐量非常低 ,这一方面说明相 邻 BSS分配相同信道时的无线干扰非常大 ,另一方面 启示交叉分配信道可以有效地减少无线干扰。 通过仿真可以得出以下结论 : 无线干扰对无线 多跳链路的影响比对单跳并行链路要严重得多 ; 在 信道数量较少的情况下 , 循环交叉分配信道可以有 效地减少无线干扰 。
出来的新型宽带无线多跳网络架构 , 能够灵活地提 高网 络 覆 盖 率 , 适 合 作 为 宽 带 无 线 接 入 骨 干 网 。 [3] IEEE 802. 11 s标准 是对传统 WLAN 802. 11a / b / g [4] 标准 的接入点 ( AP ) 进行 M esh 扩展 , 定义的网络 构架如图 1 所示 。底层为用户节点 ( STA ) , 上层是 支持多跳转发的 M esh 节点 , 其中 M esh 节点分为 3
Channel A ssignm en t Stra tegy for 802. 11 s Ba sed on I nterference M odel
YAN Jun 2rong , ZHANG Shun 2y i , L I Jun , W ANG Hao 2yun , ZHANG M u
1 1 1 1 1. Institute of Information Networks Technology, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210003, China 2. Departm ent of Computer Science, Guiyang University, Guiyang 550002, China 2
第 29 卷 第 1期 2009 年 2 月
南 京 邮 电 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Journal of Nanjing University of Posts and Telecommunications (Natural Science )
Vol . 29 No. 1 Feb. 2009
通常采用 Two 2ray Ground传播模型来描述节点的信 号传输范围和载波侦听 (干扰 ) 范围 。用 R t表示数 据最大传输距离 , 超出此距离则信号强度太弱不能 正常接收 ; 用 R i表示载波侦听距离 , 超出此距离则 信号强度低于载波侦听的门限而被忽略 。为了使得 载波侦听区域能够覆盖干扰接收方接收的区域 , 干 扰距离 R i通常是数据传输距离 R t的两倍多 , 即 q = R i /R t ( q≥2 ) 。 图 2 示意了 TRCA 干扰模型和 Two 2ray Ground 传播模型 。在方形网格中 , 假设小正方形边长恰好 等于数据传输距离 R t。图 2 ( a ) 直观显示任意一对 节点通信对同信道邻居节点的干扰情况 。很明显 , 在 TRCA 干扰模型和 Two 2ray Ground传播模型 ( q = 2 )中 , 节点 A 和 B 通信会对周围的 16 个节点产生 干扰 ; 反之 ,周围 16 个节点与其它节点的通信也会 对节点 A 和 B 的通信产生干扰 。为了保证节点 A 和 B 的通信 ,遵循 TRCA 干扰模型的帧听机制在节 点 A 和 B 的通信期间抑制周围 16 个节点的通信 , 由此可知单信道网络的通信效率是很低的 。 另外 ,在 Two 2ray Ground 传播模型 ( q = 2 ) 中 , 只 要与节点 A 和 B 的距离超过 R i ( R i = 2R t) , 在同信 道的其它节点不会受到节点 A 和 B 的干扰 , 也不会 对节点 A 和 B 产生干扰 。图 2 ( b ) 直观地显示在同 信道下 ,节点 C 和 D 通信与节点 A 和 B 通信互不干 扰所要求的最短距离是 3 倍 R t, 也就是说要实现无 线 M esh 网络中间节点能够并发地接收和发送数据 至少需要使用 4 个互不交迭的信道 。
2
南 京 邮 电 大 学 学 报
( 自 然 科 学 版
) 2009 年
EDCA 作为 MAC 层接入机制 ; 为了使用多个信道 , 802. 11 s定义可选的统一信道图 (UCG) ,并在 EDCA
基础上定义了公共信道框架 ( CCF ) 。但是 , 802. 11 s 并没有说明如何在无线多跳节点间分配信道 。
基于链路干扰模型的 802. 11 s信道分配策略
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