無線局域網(wǎng)性能增強(qiáng)技術(shù)研究.pdf

1、無線局域網(wǎng)經(jīng)過將近二十年的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)性能得到了大幅度的提升，但是人們對無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率需求的增長似乎更加的迅速，特別是隨著多媒體和家庭娛樂等應(yīng)用的興起，人們更加迫切的期望得到更高速的本地?cái)?shù)據(jù)傳輸服務(wù)，這也激勵(lì)著研究者探索更多的方式來提高本地?zé)o線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率。其中，D2D是近些年興起的一項(xiàng)旨在提升本地?cái)?shù)據(jù)傳輸服務(wù)水平的技術(shù)。目前對D2D技術(shù)的研究主要集中在利用D2D技術(shù)提升蜂窩網(wǎng)絡(luò)的性能方面，而在本文中，我們將研究在無線局域網(wǎng)

2、中使用D2D技術(shù)來提升無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸性能。
　　首先，我們提出了一種在無線局域網(wǎng)中應(yīng)用D2D通信的網(wǎng)絡(luò)模型，即在2.4GHz/5GHz頻段進(jìn)行傳統(tǒng)WLAN鏈路的數(shù)據(jù)傳輸，在60GHz毫米波頻段進(jìn)行D2D通信。使用60GHz毫米波進(jìn)行D2D通信主要是為了避免D2D鏈路和傳統(tǒng)無線局域網(wǎng)鏈路的相互干擾，且60GHz毫米波段也非常適合D2D鏈路短距離高數(shù)據(jù)傳輸速率的特點(diǎn)。其次，我們提出了一個(gè)新的適用于毫米波段的定向接入?yún)f(xié)議。使用毫米

3、波進(jìn)行通信帶來了應(yīng)用上的復(fù)雜性，需要使用高增益的定向天線來克服毫米波的高衰減特性。我們在總結(jié)了當(dāng)前關(guān)于毫米波定向接入?yún)f(xié)議相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，提出了該毫米波段定向接入?yún)f(xié)議。該協(xié)議不僅避免了定向接入?yún)f(xié)議中常見的聾節(jié)點(diǎn)和隱藏節(jié)點(diǎn)問題，還充分利用了定向傳輸所帶來的空分增益，實(shí)現(xiàn)了多條鏈路的數(shù)據(jù)的并發(fā)。然后，我們還改進(jìn)了一個(gè)經(jīng)典的無線局域網(wǎng)中繼協(xié)議CoopMAC來利用D2D鏈路所帶來的中繼機(jī)會提升無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸性能。我們首先修改了CoopMA

4、C協(xié)議，使之適合我們提出的D2D應(yīng)用場景，并在此基礎(chǔ)上提出了一種對中繼節(jié)點(diǎn)資源損耗進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臋C(jī)制，即中繼節(jié)點(diǎn)在幫助低速節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的同時(shí)，可以用該發(fā)送機(jī)會來發(fā)送自己的數(shù)據(jù)。該機(jī)制實(shí)際上提高了無線局域網(wǎng)的時(shí)間公平性，可有效緩解由網(wǎng)絡(luò)中的低速節(jié)點(diǎn)引起的速率異常問題，提高整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量。最后，我們在NS3中對上述內(nèi)容所涉及的模塊進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明我們提出的新的毫米波定向接入?yún)f(xié)議與之前的相關(guān)協(xié)議相比可以有效提升整個(gè)網(wǎng)絡(luò)