下一代超高速WLAN一種基于區(qū)分業(yè)務(wù)的幀聚合策略.pdf

1、無線局域網(wǎng)技術(shù)憑借其不可替代的優(yōu)勢，已經(jīng)融入到日常生活的方方面面，2012年2月24日，中國工業(yè)與信息化部發(fā)布公告，批準(zhǔn)《高頻譜利用率和高數(shù)據(jù)吞吐的無線局域網(wǎng)技術(shù)要求第1部分：超高速無線局域網(wǎng)媒體訪問控制層（MAC）和物理層（PHY）》等兩項通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，即本文的主要技術(shù)研究背景：下一代超高速無線局域網(wǎng)技術(shù)（NUHT）。NUHT系統(tǒng)在頻譜效率、物理層傳輸速率和MAC層吞吐率等性能方面都有很明顯的提高，它以研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高效中短距

2、離通信系統(tǒng)為主要研究目標(biāo)。該標(biāo)準(zhǔn)通過改進物理層以及MAC層接入技術(shù)，在采用感知無線電和頻帶聚合技術(shù)后，其最高吞吐量能夠達到1.2Gbps。
　　NUHT系統(tǒng)采用的接入機制是集中調(diào)度為主、競爭接入為輔的這樣一種既保證系統(tǒng)吞吐量又兼顧BE業(yè)務(wù)靈活性的接入機制。針對這種情況，在只考慮集中調(diào)度的接入模型下，文章提出一種區(qū)分業(yè)務(wù)的幀聚合策略，將業(yè)務(wù)QoS等級、業(yè)務(wù)平均到達率、隊列時延緊迫程度等作為主要參數(shù)指標(biāo)，結(jié)合排隊論系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，采用非

3、對稱、隊列容量有限的批量服務(wù)模型以及定額服務(wù)的方式對業(yè)務(wù)隊列進行處理，最終得出每個隊列的聚合權(quán)重值，聚合模塊即可以按照隊列的聚合權(quán)重對各業(yè)務(wù)隊列進行聚合操作，其中聚合權(quán)重表示每個業(yè)務(wù)隊列數(shù)據(jù)包在一次聚合幀中所占的比特百分比。這種調(diào)度和聚合模型可以優(yōu)先保證QoS業(yè)務(wù)需求，同時降低了幀頭、幀間間隔等一些冗余開銷，仿真表明該區(qū)分業(yè)務(wù)的幀聚合模型可以優(yōu)先保證高優(yōu)先級業(yè)務(wù)，同時該方式比不區(qū)分業(yè)務(wù)的聚合機制以及經(jīng)典的WRR算法在隊列溢出率、平均隊列

4、長度等指標(biāo)上都有明顯優(yōu)勢。但是該模型在低到達率場景下性能明顯比較差，針對這種情況，文章又提出一種改進放入觸發(fā)機制，最后通過仿真說明該措施的有效性。
　　最終，本文在OPNET仿真平臺上搭建了下一代超高速無線局域網(wǎng)MAC層的簡易模型，實現(xiàn)了MAC層業(yè)務(wù)流建立、修改、刪除，帶寬申請（稍帶和單獨請求兩種方式）功能、業(yè)務(wù)隊列維護、聚合成幀、立即確認（塊確認和單幀確認）、自動重傳、分片和重組等基本功能，并在此平臺上驗證了區(qū)分業(yè)務(wù)隊列的幀聚合