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以无线接入点为中心的WLAN主动控制策略研究

杨早

  无线局域网,特别是使用IEEE 802.11标准的无线局域网,已经成为近年来网络技术领域的一个研究热点。通过实验以及对已有研究成果的分析,本文认为无线局域网的性能主要受到无线链路上发送冲突、传输错误和不完善的无线终端切换协议这三方面的影响,同时上层通信协议的不完善也使得无线局域网不能最大程度地发挥它的潜力。为了解决这些问题,根据无线局域网的特点,本文提出了以无线接入点为中心的WLAN主动控制策略。主动控制策略引入了信息采集方案,使得无线接入点能够完整地掌握无线链路上的发送情况,从而根据无线链路上竞争的激烈程度调整无线终端的竞争窗口,改变无线终端的发送概率,使无线链路上竞争的激烈程度朝着预期的目标发展,防止带宽的利用率下降。主动控制策略通过在无线接入点上对传输错误的发生情况进行实时建模,掌握传输错误的突发性等分布特征,动态地为无线终端选择合适的数据帧长度,降低传输错误对无线链路带宽利用率的负面影响。同时无线接入点主动探测周围干扰源的存在,并使用动态变化工作频道的方法来缓解或者避免干扰源对无线链路上数据传输的影响。主动控制策略对无线终端的运动趋势进行预测,在无线终端切换之前就判断出无线终端运动的方向和切换可能涉及到的无线接入点,并通知上游的路由器调整对该无线终端的报文转发速度。在切换发生的初期,通过向无线终端通告周围无线接入点工作频道的方法,加快无线终端搜寻新的无线接入点的时间,从而缩短切换过程所持续的时间。在切换发生的同时,通过无线接入点之间的报文中继以及路由器和多个无线接入点之间的报文并发,抑制甚至避免无线终端在切换过程中的报文丢失,降低对上层通信协议的影响。主动控制策略采取了两方面的措施来改进不完善的上层通讯协议,一方面无线接入点主动向无线终端提供局部网络信息,完善无线终端上端到端的拥塞控制机制;一方面无线接入点监测无线局域网内部处理能力的变化,对上游路由器的报文转发速度进行控制,防止因为流入无线网络的数据量过大而导致网络性能的恶化。在描述相关通信协议的报文格式和交互过程之后,本文通过网络模拟程序对主动控制策略的实施效果进行了初步的验证,实验结果表明主动控制策略在提高无线局域网MAC协议的带宽利用率、降低传输层协议在无线终端切换时的性能损失、以及完善传输层协议拥塞控制机制这三方面有一定的效果,达到了预期的目标。……   
[关键词]:无线局域网;主动控制策略;无线接入点;冲突控制;传输错误;切换;拥塞控制
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:华东师范大学2004年
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