基于智能天線的無線局域網(wǎng)接入控制協(xié)議的研究.pdf

1、隨著個(gè)人數(shù)據(jù)通信的普及,無線局域網(wǎng)技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用,它以接入的靈活性和移動(dòng)性成為個(gè)人通信的一個(gè)重要組成部分.同時(shí)用戶對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的要求也越來越高,為了滿足這種業(yè)務(wù)需求,人們不斷地引入新的技術(shù)和方法來提升無線通信系統(tǒng)的容量.智能天線技術(shù)是一種可以有效改善無線信道性能,提高無線通信系統(tǒng)容量的新技術(shù),它已經(jīng)成為第三代無線通信系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),因此如何有效地將智能天線技術(shù)引入到無線局域網(wǎng)中成為了研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題.無線網(wǎng)絡(luò)中媒質(zhì)接入控

2、制協(xié)議(Medium Access Control MAC)用于解決多個(gè)用戶如何共享信道的問題,它對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的性能有著決定性的影響.良好的MAC協(xié)議設(shè)計(jì)應(yīng)該保證在任意的業(yè)務(wù)負(fù)載情況下都有較高的吞吐率、較低的時(shí)延以及較少的開銷.傳統(tǒng)的無線局域網(wǎng)協(xié)議工作機(jī)制是建立在節(jié)點(diǎn)以全向天線工作的機(jī)制下的,其中IEEE 802.11系列協(xié)議是目前使用最廣的一種機(jī)制,它在全向模式下工作的很好.但是如果將智能天線引入到無線局域網(wǎng)中,由于智能天線具有方向

3、性,因此會(huì)給IEEE 802.11協(xié)議的工作機(jī)制帶來一些負(fù)面影響.為了有效地利用智能天線的空分復(fù)用的特點(diǎn),同時(shí)減少由于其方向性帶來的一些影響,需要對(duì)原有的接入?yún)f(xié)議進(jìn)行修改.針對(duì)智能天線和無線信道的特點(diǎn),有許多基于智能天線的接入控制協(xié)議被提出來,以實(shí)現(xiàn)信道的空分復(fù)用.本文研究了IEEE802.11的接入控制協(xié)議的基本工作機(jī)制、智能天線技術(shù)及其在無線通信中的應(yīng)用,分析了一些具有代表性的使用智能天線的無線接入?yún)f(xié)議.最后根據(jù)無線局域網(wǎng)的特點(diǎn),在

4、IEEE 802.11協(xié)議的基礎(chǔ)上,參考現(xiàn)有的基于智能天線的接入控制協(xié)議,提出了一種新的基于智能天線的無線局域網(wǎng)接入控制協(xié)議,即在不改變網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有幀結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,使用IEEE 802.11協(xié)議中的控制幀實(shí)現(xiàn)一種支持智能天線空分復(fù)用的無線局域網(wǎng)接入控制協(xié)議.并且利用OPNET仿真工具實(shí)現(xiàn)了該協(xié)議的建模和仿真,與使用全向天線的IEEE802.11b協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)作了性能比較.通過仿真分析可以看到該協(xié)議在DCF機(jī)制下利用智能天線實(shí)現(xiàn)了信道的空分復(fù)用