WLAN接入控制機(jī)制的優(yōu)化研究

文｜詹鵬程

WLAN接入控制機(jī)制的優(yōu)化研究

文｜詹鵬程

寬帶無線網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)今通信業(yè)的發(fā)展熱點(diǎn)，數(shù)字系統(tǒng)和電腦、軟件項(xiàng)目等專業(yè)之間的關(guān)聯(lián)也逐漸密切。WLAN局域網(wǎng)已被驗(yàn)證是現(xiàn)階段最科學(xué)的WLAN連接網(wǎng)絡(luò)方式，其是實(shí)現(xiàn)把Internet業(yè)務(wù)拓展至WLAN移動環(huán)境的可行途徑，其是日后寬帶WLAN通信結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵構(gòu)成內(nèi)容。接入控制機(jī)制是WLAN協(xié)議中的重要組成部分，WLAN是通過共享無線信道來實(shí)現(xiàn)通信的一種網(wǎng)絡(luò)，主要是解決有限的信道資源在多用戶間進(jìn)行分配的問題。所以，連接管理體制能否較好地使用有限的WLAN信道方式對無線系統(tǒng)的特性發(fā)揮出決定性功能。

為解決WLAN資源調(diào)度算法中網(wǎng)絡(luò)資源受限,難以實(shí)現(xiàn)有效資源控制的問題,文章分析了無線系統(tǒng)和相應(yīng)規(guī)范、發(fā)展過程和接入管理體制的現(xiàn)狀，總結(jié)出了一項(xiàng)基于無線流調(diào)控體制的WLAN自組織系統(tǒng)資源調(diào)度方式,還有系統(tǒng)生命周期、系統(tǒng)研發(fā)各環(huán)節(jié)以及系統(tǒng)檢測的概念和各類測試手段。在該基礎(chǔ)上總結(jié)出了依靠P_BEB接入管理機(jī)制，按照時(shí)隙利用率的程度來調(diào)整終端傳輸不成功后的具體窗口值。所以，較好地減少了信息幀碰撞的不穩(wěn)定性，提升了整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量。選擇2D Markov鏈模型對具體接入管理機(jī)制的特性展開了深入的分析與研究，且對規(guī)范協(xié)議退避算法和現(xiàn)性的部分改造計(jì)劃進(jìn)行了研究對比。這一機(jī)制不用估計(jì)系統(tǒng)終端數(shù)，存在簡便、分布式以及自適應(yīng)性等優(yōu)勢。文章選擇OPNET虛擬設(shè)備對依靠P_BEB接入管理機(jī)制實(shí)施虛擬實(shí)現(xiàn)，利用軟件項(xiàng)目的技術(shù)與方式對其開展相應(yīng)的檢測。仿真與研究現(xiàn)實(shí)：同現(xiàn)有幾種機(jī)制相對比，依靠P_BEB接入管理機(jī)制可以取得很明顯的吞吐量，而且保持很小的接入時(shí)延，減少了網(wǎng)絡(luò)的丟包量，全面地優(yōu)化了無線的性能。依靠P_BEB接入管理機(jī)制是把系統(tǒng)擁塞數(shù)據(jù)使用在基本的接入管理管理中，讓終端科學(xué)地計(jì)劃了發(fā)送信息幀以后的具體窗口值。

一、WLAN接入控制機(jī)制及性能分析

WLAN的媒質(zhì)訪問管理協(xié)議制度決定了系統(tǒng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)連接共享渠道的具體作業(yè)方法，同時(shí)從本質(zhì)上影響到WLAN的系統(tǒng)特性。同有線網(wǎng)絡(luò)比較，WLAN的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾點(diǎn)：第一，組網(wǎng)簡單。不需要原來的網(wǎng)絡(luò)布線操作項(xiàng)目，大幅度減少了網(wǎng)絡(luò)組建的工期，而且可以實(shí)現(xiàn)迅速地現(xiàn)用現(xiàn)建。第二，可移動性。客戶能夠在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)維持通迅連接不間斷的情況下輕松移動，不遭到線纜的限制。第三，靈活性好?？蛻裟軌蛟谌魏螘r(shí)間迅速地訪問系統(tǒng)，基本上不受地理?xiàng)l件的制約，并且極易適應(yīng)不同范圍網(wǎng)絡(luò)的要求，開展網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的調(diào)節(jié)。第四，傳遞速率大。在現(xiàn)存的無線傳遞方法情況下，WLAN的一般傳遞速率已經(jīng)可以高達(dá)幾百M(fèi)，當(dāng)做有線系統(tǒng)的補(bǔ)充，幾乎可以符合客戶當(dāng)前無線接入互聯(lián)網(wǎng)的需要。用戶對無線系統(tǒng)所提供的自由移動通迅有著較高的需求，諸多的手持設(shè)施和筆記本電腦，要求大家為其帶來一種簡便的無線寬帶連接手段。WLAN近年來取得了驚人速度的發(fā)展?？梢哉f，IEEE802.11MLAN占據(jù)了整個(gè)目前WLAN發(fā)展的主導(dǎo)地位。促使IEEE802.11WLAN快速發(fā)展的因素存在于多個(gè)方面。基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)PJ的WLAN已經(jīng)在人們周邊環(huán)境中得到廣泛分布，為生活、工作、社區(qū)和公共場所等帶來了無線Intemet連接服務(wù)。怎樣可以滿足逐漸豐富多元的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用要求，符合網(wǎng)絡(luò)規(guī)模逐漸擴(kuò)大、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的形式，是大家要求針對WLAN逐漸開展細(xì)致研究以及思索的動機(jī)與立足點(diǎn)。

伴隨無線網(wǎng)絡(luò)朝著逐漸融合的趨勢發(fā)展，WLAN是將來在Intemet網(wǎng)絡(luò)中不可缺少的關(guān)鍵部分之一，其探究的重要性不言而喻，所以，WLAN始終受到相關(guān)人員的廣泛重視，近些年來也變成了無線網(wǎng)絡(luò)探究的熱點(diǎn)話題。

二、WLAN接入控制機(jī)制的設(shè)計(jì)

IEEE802.21屬于寬帶WLAN連接局域網(wǎng)的關(guān)鍵方式，其在近幾年取得了明顯的發(fā)展并得到了普遍的運(yùn)用，進(jìn)而促進(jìn)了整個(gè)WLAN接入局域網(wǎng)產(chǎn)業(yè)更為快速的朝前發(fā)展。這就對無線系統(tǒng)的規(guī)劃提出了較高的要求，怎樣確保并存的各種業(yè)務(wù)的QoS，主要指吞吐量、時(shí)延等，而且同時(shí)帶來較高的移動性保障?？墒桥c有線比較，WLAN條件存在較多獨(dú)特的特點(diǎn)，這導(dǎo)致現(xiàn)存的部分協(xié)議在WLAN系統(tǒng)中體現(xiàn)并不理想，其中，不多述問題的本質(zhì)原因是WLAN信道交流的通迅體制。作為填充的移動通迅軟件也在不斷發(fā)展著，兩類科技互相促進(jìn)，健康增長，進(jìn)而把寬帶與WLAN系統(tǒng)嚴(yán)密的關(guān)聯(lián)在了一起，該技術(shù)與固定系統(tǒng)共同鋪滿了整個(gè)WLAN系統(tǒng)領(lǐng)域，為可戶帶來更為簡潔且多層次的WLAN服務(wù)。若在WLAN鏈路層不能確保各項(xiàng)業(yè)務(wù)的QoS，將不能確保業(yè)務(wù)的端至端的QoS。所以，無線系統(tǒng)還處于一個(gè)發(fā)展優(yōu)化的環(huán)節(jié)。需要無線網(wǎng)絡(luò)帶來移動性技術(shù)的呼聲也漸長。其應(yīng)當(dāng)接入管理機(jī)制以防止系統(tǒng)擁塞造成的系統(tǒng)特性降低，經(jīng)過科學(xué)的機(jī)制為客戶配置資源，讓客戶可以充分、科學(xué)地共享WLAN信道，對部分支撐多作業(yè)、移動的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)而言，規(guī)劃高效穩(wěn)定的接入管理機(jī)制是十分關(guān)鍵的。所以研究無線系統(tǒng)接入管理機(jī)制具有重要的理論價(jià)值和應(yīng)用意義。提供具有QoS要求的服務(wù)，并且能夠減少功率的消耗。

三、軟件工程方法及仿真實(shí)現(xiàn)與分析

無線信號建筑物中傳遞，在傳遞距離與環(huán)境復(fù)雜性上，同戶外環(huán)境有很大的差異，不一樣的工程物，其屋內(nèi)規(guī)劃、建筑材料、框架、大小與運(yùn)用種類等存在差異，傳遞條件也存在區(qū)別。室內(nèi)WLAN條件的特征是：傳遞功率偏小、涉及距離較近、環(huán)境變化對網(wǎng)絡(luò)的干擾很大。就一個(gè)小型無線系統(tǒng)來說，結(jié)合設(shè)備生產(chǎn)商帶來的覆蓋參數(shù)，就能夠明確AP設(shè)施部署計(jì)劃。就算在同一個(gè)工程物中的不同部位，傳輸環(huán)境也存在差異，而且差別較大。但針對一個(gè)大范圍網(wǎng)絡(luò)的布置，就要求一個(gè)更加穩(wěn)定的過程來確保無線系統(tǒng)的覆蓋，以及各項(xiàng)系統(tǒng)性能指標(biāo)，主要有比特速率，系統(tǒng)容量以及干擾等。通常情況下，布置網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)方案：首先是采用依靠傳輸模型的軟件仿真結(jié)果確定AP部署位置；其次是采取現(xiàn)場勘察的方法，采集多方面的檢測結(jié)果，經(jīng)過研究檢測結(jié)果來明確AP布置點(diǎn)?，F(xiàn)場勘測利用帶有檢測功能的終端或是使用科學(xué)的wifi測試器對現(xiàn)有 WLAN 網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)進(jìn)行測試，其主要目標(biāo)是經(jīng)過具體測量采集大量的信息，明確AP設(shè)施的數(shù)量以及布置點(diǎn)，包括覆蓋范圍、傳輸性能等進(jìn)行實(shí)際測量，從而保證足夠的覆蓋能力。

就寬帶無線連技術(shù)而言，在這個(gè)領(lǐng)域中的發(fā)展全球都非常火熱。相關(guān)專家強(qiáng)調(diào)，以后的WLAN通信系統(tǒng)會是一個(gè)集中的一體化的處理計(jì)劃。這個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展表現(xiàn)出了朝著高帶寬迅速前進(jìn)、覆蓋面積不斷擴(kuò)展的趨勢。從大規(guī)模大眾移動通迅而言，3G以及超3G技術(shù)會是主導(dǎo)，由此產(chǎn)生對全球的大面積無縫覆蓋；各類無線技術(shù)均會在該一體化系統(tǒng)中發(fā)揮出重要的作用，找尋自己的空間。在發(fā)展過程，需要從全局的角度來掌握，使其成為和移動系統(tǒng)互補(bǔ)的關(guān)鍵技術(shù)方式，而WLAN、WiMAX、UWB等寬帶連接方式，將因其自身不同的技術(shù)性能，在不同設(shè)計(jì)范圍和運(yùn)用區(qū)間中，同公眾移動通迅網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生有效互補(bǔ)。如此不僅能夠充分發(fā)揮出技術(shù)特性，還避免了產(chǎn)生惡性的資源競爭以及浪費(fèi)。

在以后的發(fā)展中，寬帶穩(wěn)定無線連接、各類無線局域系統(tǒng)以及城域網(wǎng)計(jì)劃，均將變成大NGN結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展部分。當(dāng)然，這一進(jìn)程將是漫長的，也必將遇到很多挫折。各種接入方式綜合發(fā)揮效用，出現(xiàn)集固定無線方式于一體，各類業(yè)務(wù)產(chǎn)生全網(wǎng)絡(luò)布置的一體化綜合系統(tǒng)。

作者單位：廣東和新科技有限公司