托寨郵電丈學瑚七掌鏈論文接婺無線局域網(wǎng)MAC層協(xié)議的性能研究摘要無線兩域霹是瓣年代計纂橇瓣絡與無線遭信技術獯結合的產物，它提供了使用無線多址信道的一種有效方法來支持計算機之間的遴信，著為通信酶移動化、個人他秘多媒蔣鵑波耀提供了潛在麓手段。無線局域網(wǎng)作為當前通信技術發(fā)展的一個熱點方向，人們在這一領域戰(zhàn)臻究方興未艾。本瓣論文主要對802。LL燹線蜀域網(wǎng)中豹MAC鼷協(xié)議進行了探討和研究。在介纓背景知識稠比較現(xiàn)有技術的基礎上，本文酋先相細細闡述了無線傳輸?shù)奶攸c以及這些特點對于運屬在無線網(wǎng)絡中的GAC協(xié)漢的影響。然后對現(xiàn)有的各種運用在無線網(wǎng)絡環(huán)境中的MLLC協(xié)議進行姻絨總結，通過仿真，分析了這些隧祝競爭MAC協(xié)議豹性麓鞠特點，討論了適用于在無線局域網(wǎng)下的MAC協(xié)議。對于目前處于主流地位的802。LL祿難中酶MAC層耬秘瑾爨黲關鍵技術進霉亍了詳纓介紹。在以上研究的基礎上，本文對8211的MAC層所采用的ES瑟盎，啜躲SE霉SAEI貉議進行了耋點分析，建立了基于該耱議的傍真模型，描建了仿真平臺，深入地探討了此協(xié)議在WLAN中的性能及實用性；蘧點分析了協(xié)議的吞吐量、時延及抗隱藏終端潤題的性能，探討了協(xié)議中有關算法的選擇和參量的設鬣對協(xié)議性能的影響。通過對不同條件下的仿真的結果進行分析和比較表明，北京帥IU大學碩士學位論文摘要CSMACARTSCTSACK協(xié)議具有吞吐量大、時延小、抗隱藏終端、帶終端能能力強的特點。最后提出了提高協(xié)泌性能的原則。關鍵詞8021IWLAN，OFDM，MAC協(xié)議，CSMACA北京郵電大學碩士學位論文ABSTRACTRESEARCH0NMACPROTOCOLSFORWLANABSTRACTWIRELESSLOCALNETWORKWEAN，ASTHECOMBINATIONOFTHECOMPUTERNETWORKANDTHEWIRELESSCOMMUNICATIONTECHNOLOGYDEVELOPEDFROM90S，PROVIDESAEFFECTIVEMETHODINUSINGWIRELESSMULTIPLEACCESSCHANNELTOSUPPORTTHECOMMUNICATIONBETWEENCOMPUTERS，ANDALSOPROVIDESALATENTMETHODFORCOMMUNICATIONMOBILIZATION，INDIVIDUALIZATIONANDMULTIMEDIAAPPLICATIONCURRENTLY,WLAN，ASAHOTSPOTOFCOMMUNICATION，ATTRACTSMANYRESEARCHERSDISCUSSINGANDFOCUSINGTHEIRRESEARCHONTHISFIELD。THISPAPERMAINLYFOCUSESONTHEMACPROTOCOLSINWIRELESSNETWORK。ATFIRST，THEPAPERDESCRIBEDTHECHARACTERISTICSOFWIRELESSTRANSITIONANDTHEINFLUENCESFROMTHOSECHARACTERISTICSONTHEMACPROTOCOLSUSEDINWIRELESSNETWORK，ANDTHENSUMMEDUPTHECURRENTMACPROTOCOLSUSEDINWIRELESSNETWORKENVIRONMENTSOMESIMULATIONSHADBEENMADETOEVALUATETHECAPACITYOFMACPROTOCOLHOWTHESYSTEMPERFORMANCEWILLBEINFLUENCEDBYDIFFERENTKINDSOFMACPROTOCOL，ANDWHICHISTHEBESTFORWLANTHISPAPERALSOINTRODUCEDTHEKEYTECHNOLOGYOFMACLAYERANDPHYLAYERUSEDINTHE8021LINDETAIL。靶衷海電丈學顫士學垃論文ABSTRAETBASEDONTHEFORMERRESEARCHANDDEEPLYANALYZINGTHECSMACARTCTSACKPROTOCOL，ASIMULATIONMODELWASESTABLISHEDANDIMPLEMENTEDBYMEANSOFTHEPROPOSEDMODEL，WEPROVIDEDATHROUGHPUTANDDELAYPERFORMANCEEVALUATIONOFBOTHACCESSMECHANISMOFDCFTHISPAPERHADALSOGIVENTHESIMULATIONRESULTFORTHEEFFICIENCYOFTHEPROTOCOLTOHANDLETHEHIDDENTERMINALPROBLEMATLAST，THISPAPERDISCUSSEDTHEIMPACTSOFDIFFERENTPARAMETERSTHATARECHOSENONTHEPERFORMANCEOFTHEPROTOC01SIMULATIONRESULTSHAVESHOWNTHATTHECSMACARTSCTSACKPROTOCOLCANACHIEVEHIGHERTHROUGHPUT，LOWERDELAYANDBETTERCAPACITYTOSOLVETHEHIDDENTERMINALPROBLEMATLAST，WEPROPOSEDTHEPRINCIPLESTOIMPROVETHEPROTOCOLSCAPABILITYKEYWORDS802。1IWLAN，OFDN，MACPROTOCOL，CSMACA獨創(chuàng)性IT飼新性聲明本人聲明所至交的論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標法秘致謝中所羅列的蠹容良羚，論文孛不包含其他人已經發(fā)表戚撰寫過的研究成槊，也不包含為獲得北京郵電大學或其他教彎懿擒戇學鏈或誕書瑟搜建蓬熬毒|糕。每我一囂工佟戇弱愨黠本磅究瑟皴戇任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并襲示了謝意。申謗學位論文與資辯若育不實之處，本人承擺一甥蠼關舞任。本久簽名；舀期關于論文使黑授權的說明學位論文作者完全了解匏京郵亳大學有關保留和使用學位論文的規(guī)定，邵研究生猩校攻讀學位期間論文工作的知識產權單位屬北京郵電大學。學校露權保韶并向豳家有必部門躐機構送交論文的復印件和磁盤，允許學位論文被查閱和借閱；學校可以公毒學健論文熬全都或部分瞧窖，可戩兔讒采髑影印、蟪印竣其它、鬟制手段保存、匯編學位論文。保密的學位論文在解密后遵守此規(guī)定保密論文注釋本學位論文屬于保密在年解密題適用本授權強。非保密論義注釋本學位論文不屬子保密范圍，邋用本授權書。本人簽名導攀簽名日期基贛北京郵電大學碩士學位論文無線局域網(wǎng)MAC層協(xié)議的性能研究第一章緒論無線局域網(wǎng)WIRELESSLAN，以下簡稱WLAN是90年代計算機網(wǎng)絡與無線通信技術相結合的產物，它提供了使用無線多址信道的一種有效方法來支持計算機之間的通信，并為通信的移動化、個人化和多媒體應用提供了潛在的手段。隨著個人數(shù)據(jù)通信的發(fā)展，功能強大的便攜式數(shù)據(jù)終端以及多媒體終端的廣泛應用，為了實現(xiàn)任何人在任何時間、任何地點均能實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的目標，要求傳統(tǒng)的計算機網(wǎng)絡由有線向無線，由固定向移動，由單一業(yè)務向多媒體發(fā)展，更進一步推動了WLAN的發(fā)展。近年來，隨著無線局域網(wǎng)標準、技術的發(fā)展，無線局域網(wǎng)產品逐漸成熟，無線局域網(wǎng)得到了業(yè)界以及公眾的熱情關注，無線局域網(wǎng)的應用也逐漸發(fā)展起來。相對于藍牙、3G等無線技術，無線局域網(wǎng)正成為當前無線領域中一個引人矚目的熱點。L_I無線局域網(wǎng)的概念無線局域湖WIRELESSLAN的概念怒相對于傳統(tǒng)意義上的有線硒域網(wǎng)LAN蠢富瓣。有線怒域霹羲是我銷囂蔫常見懿羆嗣毫纜、光終黎雙絞線佟為數(shù)據(jù)黲羧介質的網(wǎng)絡。裔線局域蹭無法實現(xiàn)可移動的弼絡通信，在某些情蕊下述存在著布線繁瑣、線路容易損壞、對地形要求高、嶷裝復雜等缺陷。無線局域網(wǎng)是指無霈稚線期采用無線傳輸夯質就W實現(xiàn)計算楓之間互聯(lián)靜網(wǎng)絡，它是在有線局域網(wǎng)基礤上發(fā)震超來靛，它不僅愚蠢線是域露載於充，囂萎蒸逡靂范靄廣泛，不毽琵諺替代傳統(tǒng)的物理布線，而且譙傳統(tǒng)布線無法解決的環(huán)蟪或行業(yè)，都能夠方便地組熬無線網(wǎng)絡。豳前基于IEEE8021LA標準，采用正交頻分復用OFDM編碼方案數(shù)無線是域霹敬物理層速攀弼迭54MBS，是跬支撐接送廣播級豹我滲頻數(shù)握?？梢灶A見，無線局域網(wǎng)授術不僅將在廣曦系統(tǒng)的辦公自渤億和智艙純中發(fā)揮積極的作用，而且墩將可能在視街頻數(shù)據(jù)的傳輸中得到應用。此外，無線局域網(wǎng)已能夠懣過與廣域網(wǎng)楣結合的形式提供移動曩聯(lián)網(wǎng)的多媒體業(yè)務。無疑，在今后的網(wǎng)絡發(fā)震串，無線髑壤舞將戳窀蠡冬褒速健埝艉力霸靈潺鑲發(fā)攆重要癸蠲。I2無線局域網(wǎng)的研究現(xiàn)狀IEEE802。II委員會71997年6囂翻定窶全球第一個無線爨壤列耩準IEEE802IL。相繼推出了新的離速標準802IIB和80211A兩個新櫥準，而且在前不久又推出了相當于前二者的混合標準8021LG，使得WLAN的速度又向前邁逃了大步；瓣蔻豹無線弱域強效拳已經櫻當戎熟，速率也從IMBPS增長到了北京郵電大學碩士學位論文無線局域網(wǎng)MAC層協(xié)議的性能研究54MBPS。隨著標準的發(fā)展與無線網(wǎng)絡產品的成熟，未來的無線局域網(wǎng)將會在通信的移動化、個人化和多媒體業(yè)務的提供等領域得到進一步的發(fā)展。將于2005年夏季完成的8021LE標準，用于定義優(yōu)先級，并為數(shù)據(jù)、語音和視頻流量提供基本的OOS水平。下面對幾種流行的無線局域網(wǎng)標準做個介紹。180211標準簡介8021L是目前占據(jù)主流地位的無線局域網(wǎng)協(xié)議。和其他IEEE802標準一樣，80211協(xié)議主要是在ISO協(xié)議的最低兩層物理層和數(shù)據(jù)鏈路層進行了一些規(guī)定。任何局域網(wǎng)的應用程序、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)或者是像TCPIP、NOVELLNETWARE都能夠在80211協(xié)議上兼容運行。80211定義了兩種類型的設備，一種是無線終端站也就是前文中所說的無線用戶節(jié)點，另一種稱為無線接入點ACCESSPOINT，AP，其作用是提供無線和有線網(wǎng)絡之間的橋接。無線接入點類似于蜂窩無線網(wǎng)絡中的基站，可以將多個無線終端站聚合到有線的網(wǎng)絡上。8021L定義了兩種模濺INFRASTRUCTURE模式和ADHOC模式。搬INFRASTRUCTURE模式中，無線網(wǎng)絡至少有一個和有線網(wǎng)絡連接的無線接入點，和一系列豹無線終端菇。這釋醞黌或妥一個慕零駐務集會BASICSERVICESET，BSS。BSS建802。LL中最基本的縭構模塊，一個BSS所覆蓋的區(qū)域被稱為旗本服務區(qū)域BASICSERVICEAREA，BSA，BSA與蜂窩移動系統(tǒng)中的蜂窩概念類似。兩個或多個BSS構成的予麗稱之燙擴攫躡務集會EXTENDEDSERVICESET，ESS，ESS姆其中敷BSS統(tǒng)一起來組成一個分布系統(tǒng)DISTRIBUTIONSYSTEM，DS。ADHOC模式也稱為點難點模式PEERTOPEER模式或IBSSINDEPENDENTBASICSERVICESET是一種80211中的簡單的系統(tǒng)構成方式，以這靜方式連接熟設備之間疊攘之闋可以纛接進行通信，褥無蔫經過一個無線接入煮來與毒線嬲絡進行連接。這釋方式辯予譽需要謗闋餐線網(wǎng)絡中的資源，而只需腰實現(xiàn)無線設備之間互相通訊的環(huán)境中特別有用。2HOMERF簡介HOMERF王終組成立予1997年，麓由美囂家震射頻委雖會鎂搏熬。它成立的技術與商般動機和其張幾項技術十分相似，其宗翳邂在消費者熊夠承受的前撬下，建設家臌語音、數(shù)據(jù)內聯(lián)網(wǎng)。HOMERF工作組予1998年制定了共享無線訪婀協(xié)議SHAREDWIRELESSACCASSPROTOCOL，SWAP。該協(xié)議主要針對家庭無線局域閼，采用篾純的IEEE80211謗談標潦秘DECT。HOMERF工摻綴菸王俸頻率為24GHZ，支持語音和數(shù)精業(yè)務的傳輸。3HIPERLAN2簡介HIPERLAN2是鴦集團薅費老、公共幫家糕鄂凌提撰無線摟入裂因特兩翻來來多媒镕，即實時視頻服務。由歐洲電信標準化擠會ETSI的寬帶無線魄接入兩絡BRAN小組著手制北京郵電大學碩士學位論文無線局域網(wǎng)MAC層協(xié)議的性能研究定已推出HIPERLANL和HIPERLAN2A有人稱HIOERLAN2代表目前發(fā)展階段的晟先進的WLAN技術，有人也耪淇為是下一代高速WLAN技術的標準，其工作在5GHZ，速率可達54MBPS。而且作為一種標準，特別是在歐洲它得到了業(yè)界的廣泛支持。13本論文的主要工作及章節(jié)安排無線局域網(wǎng)是當前通信技術發(fā)展的個重騷方向。而其無線的傳輸方式使運髑在無線霹終上豹MAC臻毒義具鸞L睪多獨特熬。羧蒺。戈了瀵怒來親愛線囂域網(wǎng)懿備種發(fā)展需求，需要對當前使用中的MAC協(xié)議進行細致的分析與改進。本論文的工作主要集中在鱺下方蟊生要簪究無線網(wǎng)絡靜各種隧橇接入方式，重點磷究稻分析IEEES021LA無線局域網(wǎng)MAC層機制的性能，勢且考慮到未來無線網(wǎng)絡的發(fā)展，提出了能夠滿足未來實時業(yè)務的蘢線局域網(wǎng)GAC的實蕊方式。詳細闋述了戈線傳輸鮑特點包括信道特點，傳輸特意以及運用中出現(xiàn)的獨特問題，以及這些特點對于運用在無線阿絡中的MAC協(xié)議的各種影穩(wěn)；對現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡中的多址接入方式滋行歸納總結，對它們進行了理論分析和性能彷真，學習對簇入褥議的磷究和分析翡方法；詳細介紹了靼前處于主流地位的80211標凇中的物理層和姒C協(xié)所采用的熒鍵技術；建立傍真模裂，攢建債真平臺；在該諺嶷乎臺下，磺究IEEE8021LADCF機制吞吐髓性能和時延特性，研究對蒙包括ES姒CAACK和ES淞E矗R薯S口S矗EL粳鍘；戮究參數(shù)磚吞睦爨蛙熊莘曩霹廷特性驄影確，主要研究隱藏終端、退避算法等對協(xié)議性能的影響，最終找到能使網(wǎng)絡往能豢佳盼參置靜設置。章節(jié)安排如下第二章介紹了花線傳輸?shù)奶攸c以及這些特點對予運用強無線網(wǎng)絡中的撇C秘議熬鑫靜影響；第三章重點研究了8021LA無線局域網(wǎng)的物理層和凇C層的關鍵技術，重點對物理漂懿0FDM技術農泓C屢戇DCF接入稅鍘避褥了詳細瓣述；第四章是本文藏點，搭建仿真平臺，研究8021L無線周域網(wǎng)MAC層DCF機制的一陡能，勢對DCF梳秘的仿寞緒栗與辱爭析請諗，深捌豹探喜寸了撬豫藏終端靜閡題。第五章對全文進行了總結，對以后的工作傲了展攫。北京郵電太學碩士學位論文無線局域兩MAC層協(xié)議的性艟耕巍第二章無線鼴絡中所使用贊接入?yún)f(xié)議本章主要介紹無線網(wǎng)絡的特點和無線網(wǎng)絡中的一些常見的隨機接入?yún)f(xié)議，通過對無線網(wǎng)絡環(huán)境和無線信道的研究。以及對幾種常見的隨機接入鎊議在無線網(wǎng)絡環(huán)境下羧熊豹貧囊分輯，來說弱農無線環(huán)凌下辯這些贅漢逐行改遴靛警要瞧。21無線局域網(wǎng)中傳輸媒介特性無線傳輸媒介盼特性使得對于舞線蜀域颼巾的MAC協(xié)議的設計上與有線網(wǎng)絡中的撇C協(xié)議膏很太躺差別，并且燮有挑戰(zhàn)性。這些無線健輸媒介的特性在于鞋下方瑟；半雙工操俸與有線通慣系統(tǒng)不同，柱光線通信系統(tǒng)中，如果一個禿線通信節(jié)點要程發(fā)送數(shù)據(jù)鷦同時進行數(shù)攢接收是非常豳藤的。因為袋用半瑟王懿儔輸方式，無線帶煮在發(fā)送靜辯談籠法撿潮爨凌囂線落遂上發(fā)生的沖突，因此以太網(wǎng)中所使用的沖突梭測的方式在這里是不可彳予的。作為解決辦滋，所有運用強無線網(wǎng)絡中的姒C協(xié)議郡嘗試采用沖突避免機制柬降低沖突的可能。時變信道；受到發(fā)生在既線信道上的反射、桁射和散射現(xiàn)象的影響，無線節(jié)點接收到的信號是隨時間而變化的，接收信號的能爨也會隨著辯間囂發(fā)生改變。這耪現(xiàn)象稱為澈線信邀上黝多徑傳播。為了優(yōu)化程辯疑鏈鼴上的傳輸旗麓，無線通信廣泛采用攆學麓略。焱發(fā)信道熬錯由于對變倍邀以及變化的信號能蘸，無線通信中存在的蓑錯比有線通信中的多褥多。由突發(fā)糕麓錯引起鵑差錯可以使用以下技術來減少；爨小的傳輸。閹包結構、囂囪糾鐿編碼斌是鬟發(fā)機制。使鬻在鑣鼴層的整發(fā)機制是一種廣泛采用的策略。許多協(xié)議利用接收節(jié)點程接副發(fā)送節(jié)點發(fā)采的信息之后，發(fā)送確認消息ACK來檢測可能出現(xiàn)的數(shù)攢穆差鑲。載波檢測的佼鬣相關性在自由空間中傳輸?shù)男拍笍姸仁前凑账鶄鞑サ木嚯x的平方進行衰減的。當肖無線節(jié)點在進行發(fā)邀時，只有在一定范國內瓣螢意才能梭測曩委鍵發(fā)送中戇繁煮在無線績邋土豹蕊息。遮秘毒節(jié)點位置有關的載波檢測引越了以下三種情況；奪隱藏帶點；當一個光線節(jié)點在接收節(jié)點的檢測范鼷肉，而不在發(fā)送節(jié)點鶼梭濺范圍囊裁稱該無線繁點為發(fā)送節(jié)豢豹黲藏葦點。4北京郵電大學碩士學位論文無線局域網(wǎng)MAC層協(xié)議的性能研究奪暴露節(jié)點暴露節(jié)點現(xiàn)象與隱藏節(jié)點現(xiàn)象是相互對應的。當一個無線節(jié)點在發(fā)送節(jié)點的檢測范圍內，而不在接收節(jié)點的檢測范圍內，就稱其為暴露節(jié)點。審捕獲當同時有兩個無線節(jié)點向同一個節(jié)點發(fā)送信息時，如果接收節(jié)點可以無差錯地接收其中一個無線節(jié)點發(fā)來地信息，這種情況就叫做捕獲。22無線媒介通信要考慮的問題由于在使攥瓣戇彝捷廷窮滾上戇差異，囂線逶痿還遴捌了一些在蠢線逶售孛不存在的問題，遺些問題如下無線頻率分配無線網(wǎng)絡的操作要求所有的用戶節(jié)點采用相同的頻率進亍無線通信。合理地淹所有豹用戶帶點的各種請球分配可翅靛無線頻率資源楚穗當耗瞻懿一個過程。沖突、干擾和可靠性無線通信中的沖突通常感由于多個無線節(jié)點同時在相同豹頻段上試圖進行發(fā)送而造成的。這是出于在無線信邋被占用的囂侯，獲騫蕤毒鼗爨爨要發(fā)送懿無緩節(jié)轟罄在等特無線穰遙上靛筵鑫結束，并鼠這些無線節(jié)點都試圖在這個傳輸結束的時候，在無線信道上開始進行自己的傳送。逸樣如果有多個節(jié)點都在J靛行等待，這燎無線節(jié)點就有可戇在棱輸結裘的囂寸候互相串突。除此之終，無線信道土豹沖突也可髓盤蓊謠所說靜“豫藏節(jié)點”袋象弓|怒。予撓迸可莪是多餃襄落現(xiàn)象的結果，其明顯的表現(xiàn)就是在接收端信號幅度和相位的隨機抖動。一般而言，遇信信道的可靠性是由平均比特錯誤率BER來衡最的，無線通覆霹敦逶避塞羲重發(fā)謗隸矗鞠葶曩籬自緩錯綴褥FEC寒撼怒霉纛縫。安全性在有線阿絡中，由于傳輸?shù)拿劫|可以譙物理上被保護起來，這樣就能夠比較容易地控制對網(wǎng)絡的訪問。而在光線網(wǎng)絡中，豳為傳輸媒質是暴藏在公共環(huán)境串豹，安全熄鶼保證就較為豳難。在實際盛溺中，無線逶僚遙常是采震盍秘密靜方法寒縑證數(shù)據(jù)傣送豹慈密犍豹，毽這會奩增加費用并降低系統(tǒng)的總體性能。但是另一方讞，由于無線邋信中傳輸范圍的限制，對于傳輸范圍以外的節(jié)點而言，冤線通信有驁獨特的安全。睦絳涯。電源漓耗般而畝，連接在有絨網(wǎng)絡上的設備都可以壹按得到電網(wǎng)的電源供威，因此不存猩電源不足的問題。而無線設備為了保證可移動性或是可攜嚳性，遙常采再電澹供憊。這樣，無線設備載必須考慮如何節(jié)省電源消耗，以延長設備鵑使瘸辯閹。她京郵電大學碩士學位論文禿線局域網(wǎng)MAC盛協(xié)議韻性能研究電磁輻射與人體髓康關于無線遺信孛斡彀波輻射對于人缽健康的影響靜磷巍一壹在迸靜強中，雖然囂翁并沒有關鼉這方覆弱蔽娥性文耄，毽是_|】RLAN也必須考慮降低電磁輻射的問題。移動憔與處在固定地點使用的肖線網(wǎng)絡設備相比，無線網(wǎng)絡設備的優(yōu)勢藏嶷予莢移動豹鑫由牲。毽戴，無線逶信寨綾懿設計主瓣考慮瑟移動用戶猩服務區(qū)域邊界所進行的切換以及路由城務。吞吐綴理想的WLN傳輸速率臌當與有線網(wǎng)絡相當，但是豳予實際應用上的一鎏約束以及露限的可用帶寬，一般WEAN只能支持L一20髓S斡傳輸速率。另井，灸了交簿多個佼輸溺霹透行，程WLAN靜實際應蕉孛經常采用擴頻技術。23無線MAC協(xié)議的捧熙及其性髓標準在一個出定數(shù)爨的無線通信終端搿組成的燹線蒜統(tǒng)中，掰霄終端共事閽樣靜無線媒分向中央驀站迸移不同鼗務懿傳邀。這樣就辯要一個麓予賺介控蒂I協(xié)議艟AC的避程來為各個終端分配送使用的無線媒介資源，避免在媒介上發(fā)嫩沖突。為了謬倦提出黥馨耱備樣靜協(xié)議，磐須理解MAC傍議靜備稀檬礁。延對，襻蛙量，公平性，對多媒體的支持，以及穩(wěn)定性是廣泛使用的比較MAC協(xié)議性熊的標準。對襲落的健壯性和電源消耗怒比較光線MAC協(xié)議的額外標準。下面是莢于遂些栝黢黲簿短接述延時延時是數(shù)據(jù)包在姒C瀲列中的數(shù)據(jù)所周的平均時間，特別愚指從進入隊列到傳送完畢所用的時間。延時島般務特性是決定延時的兩個躺素，鬻_L避在魄較苓越格議戇避辯性能霹，應該蹩在懲櫸豹救務特性鵑條件下靜。裕髖鬢；吞吐麓魑信道容爨掰予傳輸?shù)牟糠?。MAC協(xié)議孽秘的是在盡鬟小魏緩入延黲瓣襲孛下讓露睦爨盡量大。勉巢饋惠平均P蹴特，傳送一個包的平均時閨題1秒，僚邀容量是E魄特每秒，這樣釋睦囊L虢治NPTC。公平性；如累沒有任何節(jié)煮鑭麓使用媒介鶼優(yōu)先投時，我FJ就稱這個鹺AC協(xié)議建公平馳。注意這里撩納魑澍信遂髓公平使熏，不簧與韭務本身掰含宥的優(yōu)先權榴混淆。在支特多媒體業(yè)務的情況下，公平性指的遐W以農該嫩務所支派婀信道上分配帶寬。6北京郵電大學碩士學位論文無線懇域弼MAC震轔議豹性能研究穩(wěn)定性一個穩(wěn)定的系統(tǒng)懸能夠在大部分數(shù)據(jù)流量小予信道容豢的條件下，建瓣跨怒逶痿遵容蠢瓣數(shù)據(jù)渡量逡蟹處理戇系筑。對衰落的健粒性無線信邋是時變和驀錯傳播的。倍道衰落會在短時間內引起節(jié)點之間線路不穩(wěn)。對一個健牡的系統(tǒng)來說，這種信道的缺陷不瘦該葶L起不穩(wěn)定戇表褒。電源消耗太部分無線設施對電池功率進行了限制，因此對無線MAC協(xié)議來說，節(jié)銷功率和提供對節(jié)電特性的支持是很重爨的。爻雩多媒俸戇支持遮羞譜密，撬菝窩數(shù)攥閼終懿逐步綾一，MAC捺議需要支持多媒體的業(yè)務。這櫸協(xié)議就需要一種機制橫掰不同業(yè)務的不同的延時要求，米處理不同的數(shù)據(jù)包，接入優(yōu)先權和時序安排是兩種常用的方法。接入俊寵權逮過授警菜些節(jié)點囂贏的使用媒套魏權限來提供不嗣的服務，時廖安排可|；王攤供時延幫抖動保證。24常爝盼無絞撇E接入?yún)f(xié)議從上面的探討中，我們可以得到這樣的緒論。無線傳輸媒介與有錢傳輸媒介存旋著緩多茲不瓣之處，這鏊麓暴使褥在蠢線鼴絡中搜麓豹淞E終議完全不適翔予憑線嘲絡環(huán)穗之中。困詫無線黼絡中的MAC協(xié)議在設計上與有線網(wǎng)絡中的MAC協(xié)議有很大的羲剩。光線MAC協(xié)議可以根據(jù)其設計的網(wǎng)絡結構分為兩大類分布式MAC協(xié)議和集中蕊MAC協(xié)議，逐胃馭進一疹舞鏊羧節(jié)熹懿攮份方式分菇瓣撬接入揍議，繯誕接入?yún)f(xié)議和混和接入?yún)f(xié)議。所有的分布式鼢C協(xié)議都是隨機接入?yún)f(xié)議，本文主要研究分前式隨機接入?yún)f(xié)議。241分布式漱C協(xié)談I分布式姒E協(xié)議中的I申突避炱技術程隨機接入?yún)f(xié)議中，節(jié)點翱曩競爭對媒介的使用權。當只有一個節(jié)點試圖發(fā)送僚惠時，數(shù)強髓髓夠成功德傳邋密去。滋閼瓣霄尼個節(jié)患試整發(fā)送數(shù)瓣，藏會產舷沖突。除了ALOHA協(xié)議乏外，所有的分布濺毓C協(xié)議都題基于載波偵L盱和沖究避免機制的。栽波偵聽是辮對物避信道濺杼梭測，確定無線信道中魁否有正在摶遴豹數(shù)據(jù)。囊予載波鰒驏鶼傻鬻攘關性，隳藏節(jié)煮嬲爨囂螢點這掰秘現(xiàn)象在CSMA協(xié)議中是頻繁出現(xiàn)的。發(fā)送節(jié)點有可髓發(fā)璃不到張接收節(jié)點楚發(fā)生的沖突，因此接收節(jié)點需婺將沖突信息傳送給發(fā)送節(jié)點。但是由予惡線系統(tǒng)懸泛佟在半雙工模式下，發(fā)邀麓點在進行傳輸?shù)拈帉κ墙邮詹坏浇邮展?jié)點所發(fā)出的沖突信息7豹，這虢需簧使瑤氆發(fā)送匏頻段乏矯的儲道來饞輸霞饋信惠，或者怒讓發(fā)送節(jié)點停止發(fā)送來接收反饋信息。大部分分布式MAC協(xié)議都采用沖突避兔技術來熄使沖突的可鼴F生最小化。沖突避免技術在這璧可以使用兩種機制一種怒帶外傳輸反饋痿患，另一秘就是握手。帶外信號沖突避免COLLISIONAVOIDANCEWITHOUTOFBANDSIGNALING聚音多蓬接入BUSYTONEMULTIPLEACCESS，BTMA是一耱使焉帶舞忙鬻信號來解決傳輸中的隱藏節(jié)點隨程的一種方式。在逸種方式中，任何檢測到無線信道上存在傳送中的信息的節(jié)煮都會猩傳輸頹段乏井的一個特定忙音僚道上廣播一個忙啻償號，任何接收到虻音信號的無線節(jié)點都不會豢試進鏜新的數(shù)據(jù)發(fā)送。這樣在以發(fā)送節(jié)點為圓心，2R半餃的區(qū)域內的所有無線節(jié)點都不會發(fā)送數(shù)據(jù)R是無線節(jié)燾熬發(fā)送鼷湊。霹以季劐，雖然遽秘方式瓣決了了憋藏繁點數(shù)瓣囂，但同時也增加了暴露節(jié)點的數(shù)目。RIB黼RECEIVERINITIATEDBUSYTONEMULTIPLEACCESS。RIBTK方式中，無線絮點只肖在確認自己是接收節(jié)點的情況下才會農忙音僚道上廣播忙嗇。這樣，只有在按收節(jié)點周圍R半絳以內的無線節(jié)點才被捕制發(fā)送。但在獲LBT淞中，磐點必須在躲避之最才能確認叁纛是否憋接收磐點，這樣就霹縫囂臻一段時間才能產生忙音。在這種情況下就引起了沖突可能性的提瀚和系統(tǒng)流量麴洚強。冒戳器委，牧翡聲生一整啻多煮揍入方式并沒毒完余灣滁瓣藏節(jié)燕，只是使暴露節(jié)點的數(shù)目最小化了。攮手控制沖突避免COLLISIONAVOIDANCEWITHQONTROLHANDSHAKING瀋突避受多重接入MULTIPLEACCESSWITHCOLLISIONAVOIDANCE，融瓢饅靂三重握手機制來解決隱藏節(jié)點問題。有鬻耍發(fā)邀的無線節(jié)點會先發(fā)送一個請求發(fā)送REQUIRETOSEND，RTS短數(shù)搖包，所有雀該節(jié)纛禱贛蔻蠢蠹豹無線麓熹髏聽到這個RTS，就會推遲它們本節(jié)點的傳輸。目的節(jié)點在收到這個RTS數(shù)據(jù)包之后，會曬復一個清除發(fā)送CLEARTOSEND，ETA短數(shù)據(jù)包，所有在舀的節(jié)點傳輸范圍內的節(jié)點俊瞬到這個CTS艇數(shù)據(jù)鏹愛，墩會接遲騫己豹健輸。當發(fā)送結點收到由目的節(jié)點所發(fā)出的CTS后，虢認為已經獲得了倍遒的使用權并開始進行傳瓣。這耱握手橇割完全潰臻疆藏肇點璦象。下藩夯綏最俸薄耱分毒式MAC綏議。2DFLRNACDFWNACDISTRIBUTEDFOUNDATIONWIRELESSMAC，DFWNAC是從沖突避免多重接入機制發(fā)展而來的，是運用在IEEE80211無線局域網(wǎng)標準中的基本接入?yún)f(xié)議。其傳輸過程是RTSCTSDATAACK，本文將在以后的章節(jié)中對該協(xié)議性能進行重點研究。8北京郵電大學碗士學位論文無線局域弼MAC層協(xié)議的性能研巍3EYNPMA淤滁屢綴一無龍撂優(yōu)先權多重接入ELIMINATIONYIELDNONPREEMPTIVEPRIORITYMUITIPLEACCESS，EYNPMA協(xié)議怒用于歐洲所提出的HIPERLAN標準鱈蕊遂接入秘漢。HIPERLAN是分布式網(wǎng)絡的黼速24曬S無線局域網(wǎng)標準。協(xié)議的處理如下光線節(jié)點在發(fā)送數(shù)攆之前，先對佟輸信邀偵薛相當予箕傳送1700魄特的孵閶。如果在這段時闖中，信道上沒有發(fā)生任何傳輸，無線節(jié)點就認為信邀是空閑的并殷立即汗始發(fā)送數(shù)攥。如果在這段時間中無線節(jié)點偵昕到信邂上有數(shù)據(jù)正程進行贊輸，管點裁會遴蟹閣步，簿季每裂當茲鍵羧豹最蓐黠剡，再按以下準剡競爭無線信道。該協(xié)議的隨機信道按入分為三個階段優(yōu)先級別階段用于確定傳輸優(yōu)先綴，競爭除段同樣優(yōu)走綴貔無線節(jié)煮耱互避季競爭，費羧輸致在竟擎階段中獲勝的無線節(jié)點進行數(shù)搬傳輸。其中的競爭階段分成兩個子階段消除階段和屈服階段。在消除階段中，每個節(jié)熹持續(xù)會進行撩續(xù)一袋隨秘SLOT辯籬這個持續(xù)的戇枧數(shù)是由地理分布來決定豹發(fā)送。在消除階段結束之后，無線節(jié)點開始監(jiān)聽信邀。如果這個時候信邋上有數(shù)據(jù)進行傳輸，節(jié)點就會放棄其傳輸嘗試。翔聚這個髓談蔫遂是空闋豹，諺點裁送入磊媛黔毅。在囂鼴羚段燮，節(jié)點簸爨倍遴一段涎凝戇SLOT瓣耀。鱺聚在這段瓣闖愿，售邋上沒囊傳簸避行，螢點就會開媲霧寵成鑫邑熬健轅。出予么個慧點等特酌對閩都是蟪楓選擇的，因】墩簌競爭階段中肖一個節(jié)點獲勝并進彳亍傳輸?shù)母怕恃嗪艽蟮?，其余的無線節(jié)點都會等到這個獲勝的節(jié)點的傳輸完成之后爵對信邋進行下一次的競爭。4常覓鵓陡瓿接入贅議豹襤鏈分援典型熬隧規(guī)囊爭類MAC按議有ALOHA、CSMA及ISMA等。本節(jié)犍對這幾種協(xié)議進行討論?？椪姝h(huán)境秘條件奪分組通信系統(tǒng)假設每個用戶的性能都髓一樣的。而且每個用戶終端都裔一個FIFO緩沖耱。FIFOX分為有限長度釋禿隈睪乏度蘺釋。著緩滓器長發(fā)畜隈，警緩攤囂滾茲時候，薪產生靜贛載會羧蒜棄。逡霹瀲稔鴦“孵鹺麴塞”。葶曩傳輸鐨誤怒不一樣瓣概念。信邋摸黧傣暹攘整霹鞋分為鴦線傣邀疆無線攘邋囂秘。露線饋道謝以認為是理想壤道。奪蘢線鑄道，信遭覆擻是辯變的。搓本文中，傳播損耗主要茍接入終端和摟入點兩囊之閼的距離福關。其他影蛹豹因素還宥由予接入終端和梭入點之閹的障礙物引起的陰影效戚。奪傳播損耗隨著接入終端鞠接入點之間的距滿增鱺靜時候，接收功率減小。邃個攢耗糯掰成芷魄。Y4是驁倍弩大耩度囊落辯捩靜損耗遨孑。寤是鬻定9北京郵電大學碩士學位論文無線局域網(wǎng)MAC層協(xié)議的性能研究損耗因子，一般取25。奪陰影效應由于兩個通信用戶之間的障礙物的影響引起的。一般取G7DB奪幀的產生幀的產生服從泊松分布，也就是說各幀之間是獨立的，而且產生概率不隨時間變化。在一個極短的時間內，同時產生兩個幀的概率極小，可以忽略。也就是說，每個時間點最多只能產生一個幀。奪沖突當幾個幀同時在信道里傳輸時，就會發(fā)生耋疊，這種重疊被稱為沖突。沖突的幀傳輸發(fā)生錯誤，必須進行重傳。在有線信道中，發(fā)生沖突必然丟失數(shù)據(jù)。但是在無線信道中，接收功率最大的幀可以成功被檢測出來。其他的幀則需要薰傳。網(wǎng)絡負載；包括成功傳輸?shù)膸统鲥e重傳的幀。數(shù)據(jù)傳輸速率是斤細曲，一共有TTBIT需要傳輸。則G互R奪吞吐量在一段固定的時間內成功傳輸?shù)膸蔀橥掏铝?。設一幀的數(shù)據(jù)速率為RBPS信息量為TBIT，在單位時間內共有砘目成功傳輸。則STXNR奪平均傳輸時延指的是幀從產生進入發(fā)送緩沖器的時刻開始，一直到被正確接收為止所需要的平均時間。仿真結果如下面的圖所示1純ALOHA協(xié)議IO塑塑塞盔量璺主蘭垡墼一差塑墨璧塑簍星堡墼墼絲壁要塞T伯儂CSIMULATIONRESULT圖2一I純ALOFTA協(xié)議的吞吐量特性出圖2一L我F|、霹以褥翹縫ALOHA協(xié)議豹器蛙量特性綴慈，其璦大值攔018左右。AVERAGEDELAYTIMEOFPUREALOHASYSTEML曼竺盥，一O，P套。，O，一屯。，奇張，07。強。O。妒0。，。07TRAFFICSIMULATIONRESULT圈22純ALOHA協(xié)議的時延特性WA黜OO|IC卜富I口露DC謄斗耍釜QOO罨JA、Q北京郵電大學碩士學位論文無線局域網(wǎng)MAC層協(xié)議的性能研究2對F蒙,ALOHA協(xié)議鼉矗C口32EITRAFFICSIMULATIONRESULT圖23時驤ALAA協(xié)議吞吐量特性由予露藩ALOE傻該磺撩窗墨繚，L、，它鶼吞睦羹將羧獎I筑矗LE灝爵，當GL的時候，時隙ALOHA的吞吐墩達到最大假SMAXO368。12冀鎏型璧莖蘭壅主堂焦墮奎差璧堡堡翌塑簍蹩整鑒鱉整墼曼塞TF翟FFICSIMULATIONRESULT罄2Q羹孝羰矗L。玨A協(xié)議越廷特性通過懿上的仿真緩采看出，兩釋ALOHA系統(tǒng)幫蠢個不稔窺揀工作匿域。當吞吐量越過它們的最大值時，此時若它們的網(wǎng)絡負載還在增大，它們的吞吐量特性就急劇下降，從而導致整個系統(tǒng)不能工餐3菲時轅墊持ES融獲議非堅持CS姒協(xié)議魑在ALOHA基礎上提出的，島ALOHA的主聚區(qū)別就是多了一個載波監(jiān)聽裝置，以提供發(fā)送前監(jiān)聽信道上其他站是否在發(fā)送數(shù)據(jù)。在這個按談孛，每個照點在眾麴傳送數(shù)攢之蓑都要先梭驥L信道，翔糶在宅檢測鴕時闖起沒脊入發(fā)送數(shù)攢，則該站自融開始發(fā)送數(shù)據(jù)。之所竣稱之為菲堅捺的，是因為它搬檢測到信邋忙之后，會隨機延時一個時間，等過了遮段時間再來監(jiān)斫信道。囂口IUNV棼眷叮一MOA罌啦、CQ北京郵電大學礤士學位論文無線局域網(wǎng)MAC層協(xié)議的性能研究JCOOCITHROUGHPUTOFNPCSMASYSTEMTRAFFICSIMULATIONRESULT圖25非時隙非堅持CSMA協(xié)議的吞吐爨特性出予有了載波監(jiān)聽措施，農楣當程度上減少了套逖發(fā)邀數(shù)據(jù)的盲爨性。這樣魏提高了僖道羽剽瘸率和整個網(wǎng)絡豹吞避爨。I堅持ES淞存在一個鞘霾的缺點，就是一旦監(jiān)聽到信道忙，馬上延遲一個隨機時間，簿這段時間過去后再熬新開始監(jiān)聽倍遘。但很可能在再次監(jiān)聽信道之前信道就已經空閑下來了，L整持ES漱不戇戇售遂夔交建空瓣豹時刻我密，這襻戴衾影嚷了售邋零用率的提高。14苧塞塑曼奎蘭堡皇竺堡堡塞蔞塑墨籩塑墜星堡堡魍壁墼塹窶TRAFFICSIMULATIONRESULT圖26非時陳非堅持CS凇協(xié)議的平均時延特性特住4時羰堅持IS姒協(xié)議TRAFFICSIMULATIONRESUR墓UME甜；BIM鑫A毋J尊字、LC西RLOIC卜圭塞墮里查蘭墮主蘭墊墮一垂垡旦堡塑墜星塑堡箜堡蹩墅壅圖27時隙非堅持ISMA協(xié)議的吞吐量特性TRAFFICSIMULATIONRESULT圖28時隙非堅持IS舭協(xié)議的平均時延特性由以上仿真結果看出，ISMA協(xié)議具有較高的吞吐量，并且時延增長也比較緩慢。通過以上幾種接入?yún)f(xié)議的分析可以發(fā)現(xiàn)，在負載比較大時，它們的吞吐量性能都會急劇下降，而延時則急劇增加，因此已不能適應無線網(wǎng)絡的要求，必須對它們做出改進。242集中式MAC協(xié)議與分布式MAC協(xié)議不同，集中式MAC協(xié)議將所有的權限和復雜性都轉移到了中央節(jié)點之內，由中央節(jié)點來決定什么時候由什么無線節(jié)點通過什么方式來占用信道資源。由于在網(wǎng)絡規(guī)劃的時候，中央節(jié)點在網(wǎng)絡位置上居于WLAN的中心，所有的無線節(jié)點都能夠與之傳輸信息，因此不會存在隱藏節(jié)點和暴露節(jié)點。但是，由于所有的傳輸都必須經過中央節(jié)點，在網(wǎng)絡規(guī)模較大的情況下，對于中央節(jié)點的處理能力和處理時延都有較高的要求。1集中式隨機接入?yún)f(xié)議集中式的網(wǎng)絡結構中可以采用隨機接入?yún)f(xié)議，下面是幾種集中式隨機接入?yún)f(xié)議的介紹。1空閑監(jiān)聽多重接入?yún)f(xié)議16口IO仍VLC拳M一凸曲毋IM髂袁鄄電丈學鹺士學位論文蘢線局壤弼MAC譬勢渡豹蛙艟戮究空閑監(jiān)聽多重接入IDLESENSEMULTIPLEACCESS，ISMA協(xié)議是一種用于集中式無線湖絡的基于競爭的隨機接入撩議。以上識對它進行了一些分析。在這耱接久蟄毒交串，棗串夾繁蔗連行載波稔測囂捧突撿灝，員傳搡終麴下蜜褒示。警無線信道是窳閑的時候，中央節(jié)點就會廣播一個空閑信號IDLESIGNAL，IS。每一個有需黌傳輸?shù)臄?shù)搬的節(jié)點都以概率P來發(fā)送俗息，如果有兩個或更多的節(jié)焦霜對進行發(fā)送，就會再饋遂上罷|超、磚突，這對孛央節(jié)煮無法對佟竣的數(shù)據(jù)進行解碼，因此會在網(wǎng)絡上露次廣播IS。弼萊正確縫接收弱了菜個傳輸，中央節(jié)點就會廣播IS和一個確認信息IDLESIGNALACKNOWLEDGMENT，ISA，在發(fā)邀空閉信號的同時對上一次信道上進行的傳輸進行確認。ISISCOLIISIONISDATAISA圈29ISIA侮議示意辮當在IS凇中發(fā)生沖突時，就會安失熬整一個數(shù)據(jù)包，這虢引超了系統(tǒng)激率豹洚低。RIS,VLARESERVATIONIS淞協(xié)議通過絳髫數(shù)據(jù)包來避免遴葶中效霉H的降低。在RIS淞協(xié)議中，纛線節(jié)點邋造發(fā)送非?；[的裸整數(shù)攥毽RESERVATIONPACKET，RP采圈應中夾繁點廣攆瓣S信號。黧鬃這孵誤發(fā)嫩了冷突，只會丟失保留數(shù)據(jù)包。當中央節(jié)點接收到了保黧請求麟，就向節(jié)點發(fā)出個輪詢信號POLLINGSIGNAL，PS，只鴦筏輪游弱翁無線熹方畿發(fā)送鼗攢。ISKL4窩RIS鼢郝羆用的時分雙王。RPISISRPPSDATAISACOLL2資潦巍買霧耋裝入?yún)f(xié)議圈2一LORISMA協(xié)議示意潮資源竟袋多重按入RESOURCEAUCTION渤ITIPTEACCESS，RA黻誨談蹩通過特寇的接入機制來實現(xiàn)資源分敞的隧機接入?yún)f(xié)議。如下圖所示，每一個涎線節(jié)點都裔一個凝定2特長瀚D，洚突豹解決正蔻遴遙對這個L芬蕊運符號傳穩(wěn)采安現(xiàn)羲。在煮爭貔段，每一個無線慧點酃逐符警熄發(fā)送塞己韻ID。中央節(jié)患恕其收到的符號再信道上進行廣播。如果無線節(jié)點收到的廣播的符號與節(jié)點自己的豁號不教，帶點載遴懣競爭。鍘孛，節(jié)煮A戇ID是110，節(jié)患B麴ID是101。農發(fā)送籀個符號時，矗和8都發(fā)送“L”，中央幫點飚復“1”。在發(fā)送第二個符也重墮里查蘭堡主蘭垡絲塞一一垂塑墨苧旦燮星塑堡塑絲墼嬰塞號時，A發(fā)送“1”，B發(fā)送“0”，由于無線信道在上面有多個信號疊加的時候，對于“L”和“0”而言是遵從“或”準則的，因此中央節(jié)點接收并回復“L”。這樣，節(jié)點B就退出了競爭。該過程一直持續(xù)到整個ID傳送完畢?？梢钥闯?，當整個ID傳輸完畢，總是由ID值最大的節(jié)點贏得競爭。霾圖霾闞篋。競買階段、傳輸階段。分配周期圖2一IIRAGA協(xié)議示意圖在RA凇中，如果一個節(jié)點有數(shù)據(jù)要傳輸?shù)脑?，通信的每個SLOT都不會是空閑的。這樣，如果不考慮開銷，RAMA協(xié)議就達到了對信道的最大利用效率。但是，由于中央節(jié)點和用戶節(jié)點在沖突解決中所使用的逐符號的交換，開銷是隨著數(shù)據(jù)速率的增長而增長的，因此協(xié)議的吞吐爨并不商。另一方面，RAMA協(xié)議是不公平的，這是因為ID值大的節(jié)點總是能夠贏得競爭，結果就有可能使別的節(jié)點一直獲得不到信道。2保證接入?yún)f(xié)議輪詢協(xié)議是在無線網(wǎng)絡文獻中唯一研究的一種保證接入?yún)f(xié)議。輪詢協(xié)議的主要設計目的是減小由于信道消耗所引起的對帶寬的浪費。它利用一個受控握手來測試信道，一次成功的握手就能夠保證在節(jié)點和基站之間信道質量。下面介紹幾種保證接入?yún)f(xié)議。1可丟棄令牌MAC協(xié)議可丟棄令牌姒C協(xié)議DISPOSABLETOKEN凇CPROTOCOL，DTMP使用“輪詢一傳輸”循環(huán)來取代“輪詢一請求一輪詢一傳輸”循環(huán)，這樣就減少了輪詢所有節(jié)點所需的時間T。協(xié)議的操作見下圖。北京郵電大學碗士學位論文光線局域閹MAC屢協(xié)議的性能研究沒有數(shù)據(jù)只有上行數(shù)有上行和下行數(shù)POLL潮觸呲豳下融翻212DTMP搏議汞意圖夜DTMP中，當中央節(jié)點輪詢一個憑線用戶節(jié)點的同時，也告訴了該用戶節(jié)焦中央蔫點是否騫數(shù)據(jù)簧送給它。當孛夾節(jié)點沒毒傣舞這個節(jié)熹熬數(shù)據(jù)兩辯這個無線節(jié)點又沒有要發(fā)送的數(shù)據(jù)時，無線節(jié)點就保持沉默。當中央節(jié)點有傳送給用戶節(jié)點的數(shù)據(jù)，用戶節(jié)點就會發(fā)送一個短涪惠，接著率央節(jié)點蓑開始傳輸。在鞍詢的時候，當無線用戶節(jié)點的緩存區(qū)里有數(shù)據(jù)疆發(fā)送給中央節(jié)點時，用戶節(jié)點就會發(fā)送數(shù)據(jù)作為對中央節(jié)點輪詢的回復。2ACAMPORA協(xié)議ACAMPORA耱議怒出矗EA囂LPOA繩毒豹趟予絮裴天線系統(tǒng)黲輇詢協(xié)議。袤臻議工作在三個階段輪詢階段，請求階段和數(shù)據(jù)階段。協(xié)議進行輪詢的方式是很有特點的。中央節(jié)點首兔通過程輪譎中發(fā)送稼個禿線藹戶節(jié)點狻騫翡戳字來確談霉個激活的用戶節(jié)點，如果節(jié)點沒有要發(fā)送躺數(shù)據(jù)就保持沉默，反之就闡復這個碼字。接著中央節(jié)點向所有的用戶節(jié)點廣播這些被闡復了的碼字，使每個用戶節(jié)點都知道簧要發(fā)送的無線帶點的數(shù)基以及這些螢點鶼發(fā)送暇序。農接下來的請求階段中，所有的無線用戶節(jié)點拔順序向中央節(jié)點發(fā)送請求，再由中央節(jié)點來農傳送階段中轅誨這蒸用戶節(jié)點。19趣索都龜走學硬B學位論支光線弱域耩MAC瓣誨議靜性能研究第三章IEEE8021LA無線局域網(wǎng)目前，世界上有兩種占主導地位的WLAN標準豳歐洲電信標準協(xié)會ETSD疆鑫酌離蛙錢鼗灝無線毫懲壤網(wǎng)HIPERLAN幫璐EE80211LAN，囂者都瀨蓋了物理層和媒體按制層的標準，以下主要介紹8021LA無線局域閼的物理層和MAC屢筋關鍵技術31戈線菊城網(wǎng)IEEES0211技術標準蠢線兩城霹技術標準怒在上瞧紀80年錢幕籟壹TEEES02。11工作綴開始鐲定，1997年6月26日，IEEE802兒標準制定完成，1997年11月26日正式發(fā)布。2000年8月，IEEE又推出IEEE8021LA協(xié)議扶IEEE80211標準看，無線局域網(wǎng)不僅可以組建成單純的自維懲線局域嬲ADHOENETWORK縫構，聰且可以方便地與有線網(wǎng)絡如以太網(wǎng)、令牌闞或廣域網(wǎng)結構綴成多隧無線局域網(wǎng)IN鼢ASTRUCTURENETWORK縫梅。311IEEE80211所對應的IOSP珈層圖3一LIEEE80211的協(xié)議棧結構IEEE802兒按照IOSRM開放系統(tǒng)互聯(lián)參考模型，只涉及了最低兩層，如圖31。我們知道，IOSRM最低層是物理層PHY，再上一層是數(shù)據(jù)鏈路層DLC，數(shù)據(jù)鏈路層又分為邏輯鏈路控制層LLC與介質訪問控制層姒C。從圖31可知，IEEE80211只涉及了物理層和MAC層。ISO雕中的物理層定義了通過無線連接所必需的機械和電氣特性，而介質訪問控制層定義了兩個數(shù)據(jù)鏈路層之間20北衷瞎毫太學磺土學餃論文斃賤摘域耀MAC蒜辨議翦性能研究建立和維持數(shù)據(jù)傳輸，并將數(shù)據(jù)流無差錯地提供給網(wǎng)絡層的功能協(xié)議。無線局域網(wǎng)的傳輸介戚和頻段分配是出IEEES0211確定的。在IEEE802。LLB串_壤定了三羚耪淫屢程范欺；孛蘊萋淫裁PPM鑫辨線、壹接滓愛擴菝DSSS和跳頻擴頻FHSS，如圖32。遮就形成了基平紅外線傳輸和基于擴頻技術的RF傳輸?shù)臒o線局域網(wǎng)產品。其中贏棱序列擴頻和跳頻擴頻屬于擴頻通信技零。麩匿32中可知，IEEES021L提供了多重速率MULTIPLERATES豹功耱。IEEES021LA協(xié)議耪理鼷采焉OFDM調制方式，纛線通信速率可以在6M、9M、12M、24M、36M、48M、54M之間，根據(jù)通信的質爨讖行調整。玨靴E鼓攤終互齜復錨HINFRARED蠢翮魏簇勢糕PIPT譬壤硪。魏瞧網(wǎng)隅網(wǎng)L箍ST蕺翻IL簇醚辯L潮晦鸚攀麓圖32無線局域網(wǎng)的傳輸介質和頻段分配從爨32中哥期，IEEE8021L提供了多爨速率MULTIPLERATES熬功嬈。312IEEES0211的頻段分配IEEES02。1L無線局域燃逡愆美國FCC舞放豹三個頻段L頻段92928MHZ、S頻段2424835GHZ、C籟段57255850GHZ。逮量個頻段在熒囂使用囂孝禿囂申請執(zhí)照。譙我國使用2424835GHZ這一頻段。鹱于擴頻通儲技術的無線膈域網(wǎng)采用上述無線電頻段。8021LA工佟在5GHZUNII頻帶，從而避開了擁擠瓣24GHZ頻段。耱霪屢速率54MBPS，傳贛罄曩達25MBPS。3。2無線局域嬲潮絡拓撲終構無線網(wǎng)絡可以按網(wǎng)絡縮構分為兩大爽分布式無線網(wǎng)絡結構和聚中式無線圈絡結構。主要些皇查蘭墮主堂垡塑一一差堡墨苧塑墜竺星塑堡塑絲些塑壅321分布式無線網(wǎng)絡結構旦一；景點無線用戶節(jié)點且無線用戶節(jié)點目無線用戶節(jié)點目無線用戶節(jié)點無線用戶節(jié)點無線用尸幣點圖33分布式無線網(wǎng)絡結構分布式無線網(wǎng)絡也稱為8DHOC是指在沒有預先存在的基礎通信設施的環(huán)境下，各個無線節(jié)點彼此通信。在這種網(wǎng)絡結構中，無線節(jié)點之間以分布式的方式相互通信，網(wǎng)絡中不存在某個節(jié)點進行中央管理，這樣就不會因為某個無線節(jié)點關機或是移出通信范圍而造成攘個系統(tǒng)傳輸上的問題。在分布式網(wǎng)絡中，由于沒有一個特定的無線節(jié)點來將所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)從一個頻段轉移到另一個頻段，所以所有的數(shù)據(jù)發(fā)送與接受都使用的同一頻段。這樣按照無線網(wǎng)絡的雙工方式的劃分，所有的ADHOC網(wǎng)絡使用的都是時分雙工方式。通常，分布式無線網(wǎng)絡要求網(wǎng)絡中任意兩個無線節(jié)點均可直接通信。在通信的時候，一般使用公用信道，各個無線節(jié)點都可競爭使用公用信道，其媒體接入控制MEDIUMACCESSCONTROL，MAC協(xié)議大多采用載波監(jiān)測多址接入CARRIERSENSINGMULTIPLEACCESS，CSMA類型的多址接入?yún)f(xié)議。這種網(wǎng)絡結構的優(yōu)點是抗毀性好、建網(wǎng)容易、而且費用比較低。但是當無線網(wǎng)絡中的用戶數(shù)無線節(jié)點數(shù)過多時，對公用信道競爭成為限制網(wǎng)絡性能的首要問題。并且為了滿足任意兩個無線節(jié)點之間都可以直接通信，網(wǎng)絡中無線節(jié)點的布局受環(huán)境限制較大。因此這種拓撲結構比較適用于用戶節(jié)點數(shù)目相對較少的情況使用。北京郵電大學碩士學位論文無線局域網(wǎng)MAC層協(xié)議的性能研究322集中式無線網(wǎng)絡結構且無線用戶節(jié)點圖34集中式無線網(wǎng)絡結構集中式無線網(wǎng)絡也稱為LASTHOP網(wǎng)絡通常是一種使用無線方式連接網(wǎng)絡終