基于IEEE802.11AC技术的校园无线网络的规划和应用

网络、计算机技术的发展为高校生活增添了丰富的色彩,作为网络信息化的先行者,高校无线网络建设不仅关系着高校学生的网络体验,对于网络信息化的发展也具有重要影响。基于此,文章简要说明校园无线网络的设计原则和发展趋势,并引入IEEE802.11AC技术,进而对基于IEEE802.11AC技术的校园无线网络的规划与应用展开了深入研究。

WLAN标准IEEE802.11ac/ad及其关键技术

阐述了WLAN技术的发展现状,并详述IEEE802.11ac/ad标准中新增关键技术。MU-MIMO及MAC层增强技术是IEEE802.11ac标准中的两大新增技术,而多频段互操作快速会话迁移(FST)技术以及自适应波束赋形技术是IEEE802.11ad标准中的关键技术改进,同时进一步阐述了802.11ad标准中支持的不同物理层类型及其应用场景。

IEEE802.11ac标准的技术解析与应用展望

在不断发展的网络时代,为了满足现代网络设备对高传输速率网络的需求,第五代无线标准802.11ac 诞生了,它将引领一个新的局面.802.11ac 是对802.11n 标准的延续扩展,在继承了802.11n 标准中先进技术的基础上,它又采用了一系列技术的改进,提高了网络服务的质量和传输速率.本文就是对802.11ac 标准进行分析,与802.11n 标准作对比,展现其优越性能,同时对其带来的新的应用格局领域进行展望.

无线局域网IEEE802.11ac协议的研究及应用

无线网络技术是当代计算机通信技术的发展趋势,是有线网络必要补充,因为用无线电波作为通信媒介,所以硬件架设或使用的机动性均比有线网络有优势。在无线局域网的覆盖范围内,无线终端设备可以自由移动。本文对IEEE802.11ac协议进行了深入的研究,剖析了无线局域网特征,提出了规划部署无线网络的关键点,并且对无线局域网发展作出展望。

基于PER-DDPG算法的城市轨道交通越区切换研究

针对传统IEEE802.11越区切换方式存在较高的切换延时以及乒乓切换等问题,提出深度强化学习(Deep Q-Network,DQN)越区切换算法。通过对列车运行的特征状态信息进行提取输入,考虑列车运行速度及场强、切换阈值等动态信息构建越区切换模型。同时针对算法时间成本复杂度及稳定性,采用优先经验回放深度确定性策略梯度(Prioritized Experience Replay-Deep Deterministic Policy Gradient,PER-DDPG)算法,将列车状态空间信息传输至PER-DDPG网络中进行优化分析。结果表明基于PER-DDPG算法优化后的列车越区切换模型使用该算法时间计算成本降低,数据包传输延时约降低55%。

改进的MU-MIMO线性预编码算法

针对MU-MIMO系统中多用户天线之间存在的干扰问题,提出一种块状对角化-最小均方误差(BDMMSE)算法。该算法是在信噪比一定的情况下,先用BD预编码算法在发送端消除多用户之间的干扰,然后在接收端使用MMSE信号检测技术对每个用户多个天线之间的干扰进行消除,最终使误比特率达到最小。仿真结果表明,改进的预编码算法比单一的预编码算法的BER性能有显著提高。

Wi-Fi 7技术与产业发展探讨

Wi-Fi网络已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。家庭场景中手机、平板电脑、摄像头、智能家电等终端均连接到Wi-Fi网络;商场、机场、酒店等公共场所处处可见提供定位、导航和移动支付等业务的免费Wi-Fi网络;在企业园区内,用户通过Wi-Fi网络实现移动协同办公。目前Wi-Fi技术已经演进到第七代,即遵循IEEE802.11be标准的Wi-Fi 7。Wi-Fi7的设计目标是利用现有的2.4GHZ、5GHz以及新增的6GHZ频段,兼顾高性能和高可靠两方面特性,使得Wi-Fi速率达到30Gbit/s以上,时延降低到5ms以下。基于时延、速率和容量等方面的优势,Wi-Fi7有望应用于扩展现实(XR)、元宇宙、社交游戏和边缘计算等高速率、超低时延应用场景。

校园无线网络的设计

校园无线网络具备安装简便、布局灵活、扩展性强的特点,构建校园无线网络,已经成为数字化校园建设的迫切任务。以某高校无线网络工程为实例,提出了基于IEEE802.11ac的无线网络实现方案,包括无线网络的设计原则和技术要求、覆盖方式、网络安全和其它方面的应用等。

异构网络和Wi-Fi技术的发展将有效应对海量数据业务

目前移动通信技术正处于飞速发展时期,已经开始进入第四代移动通信时代,这一时代的网络结构发展有一个重要特征,即异构网络的融合组网成为网络发展的主体。异构网络中的一个重要技术——Wi-Fi技术不断演进,异构网络和Wi-Fi技术的发展将进一步促进网络的融合,并可有效应对海量数据业务。本文主要讨论异构网络和Wi-Fi技术的发展如何进一步促进网络的融合,并有效应对海量数据业务。

IEEE 802.11无线局域网标准研究

介绍了IEEE 802.11全系列标准,研究了IEEE 802.11系列各标准的发展轨迹和相互关系,建立了该系列标准的层次模型。研究并分析了IEEE 802.11、IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g和IEEE 802.11n这几种常见标准,并对相应物理层和媒质访问控制层的关键技术作了重点分析。

基于IEEE 802.11的长距离无线Mesh网络

基于IEEE 802.11的长距离无线Mesh网络(LDmesh)的单跳链路长度在几十到上百公里,具有带宽高、成本低、覆盖广等优点,可广泛应用于偏远乡村或人口分布稀疏地区的无线宽带接入等.LDmesh网络是点到点的链路,链路的干扰特性和传输特性与传统无线Mesh网络有显著不同,原有的基于CSMA的MAC协议不再适用,进而影响到上层协议的设计.分析了LDmesh网络的研究进展,从链路性能、MAC协议、路由协议及网络管理等方面深入论述了LDmesh网络面临的挑战和进一步研究方向.

基于IEEE 802.11高速无线局域网的速率自适应MAC协议研究

目前的IEEE 802.11标准在物理层提供了对多种发送速率的支持,然而在MAC层却没有规定速率自适应的方法。该文研究了高速IEEE 802.11无线局域网中的速率自适应方案。首先,提出了EACK协议,EACK使用基本速率发送MAC头,并在ACK帧中携带信道信息,因而能够较快速地响应信道的变化,同时具有少的开销;其次,在EACK基础上,提出了一种恒定发送时间(CEACK)的策略,CEACK能够克服传统IEEE 802.11DCFMAC协议的理论吞吐量上限,并且具有更好的时间公平性能,能够应用于高速的无线局域网。

基于IEEE 802.11ac的多用户MIMO传输方案的优化设计及其性能分析

在IEEE 802.11ac Draft 2.0标准草案的基础上,针对其新引入的多用户MIMO传输机制进行了深入研究,提出了几点改进的优化设计方案,并完成了相应的性能分析。最后对IEEE 802.11ac的多用户MIMO传输方案进行了系统的性能分析,仿真结果表明,改进的传输方案在误比特率(BER)和吞吐量方面获得了明显的性能增益,且与针对性能的理论分析与仿真结果相吻合。

基于冲突分类模型的冲突解析算法

IEEE 802.11网络中的传统退避算法利用竞争窗口机制进行冲突解析,冲突节点被重新分布在一个更大的窗口范围内以避免冲突.然而,只要这些分布窗口之间存在着交集,就仍有可能引发冲突.为了解决一个问题,提出了一种冲突分类模型,将网络中的分组冲突分成交叉冲突和同级冲突,并且提出针对这两种不同类型的冲突应该采取不同的策略进行解析.利用顺序离散窗口分布机制(sequential discrete window distribution,简称SDWD)解析交叉冲突,通过节点分布窗口的离散化避免交叉冲突;同时,通过设置合适的分布窗口大小在同级冲突概率和分组延迟之间取得折衷.在此基础上,实现了两种冲突解析算法:冲突分类解析算法(cross collision resolution,简称CR)和无冲突分类解析算法(collision-free CCR,简称CF-CCR).仿真结果表明,同IEEE 802.11DCF协议相比,CCR和CF-CCR在冲突率、吞吐量、分组延迟、公平性以及延迟抖动方面均有提高.并且,这两个算法在不同场合表现出不同的优越性.

支持QoS的IEEE 802.11 EDCA性能研究

随着无线网络应用的不断发展,为了适应网络中不同类型业务的区分服务需要,IEEE802.11工作组在IEEE802.11DCF(distributed coordination function)的基础上推出了支持QoS的IEEE802.11EDCA协议.针对EDCA(enhanced distributed channel access)协议的优先级区分信道接入特性,提出了一种基于Markov链的协议性能模型分析方法.与已有文献不同,该模型分析同时包含了EDCA主要的3个关键区分信道接入机制:Wmin/Wmax,AIFS(arbitration inter-frame space),TXOP(transmission opportunity).通过模型分析,获得了EDCA协议各优先级接入的传输吞吐量、信道接入延迟、数据丢失率等性能分析.不仅分析了饱和情形下的EDCA性能,而且还对非饱和情形下的EDCA性能进行了分析.仿真验证结果表明,模型分析结果和仿真结果取得了很好的一致性.利用给出的模型分析方法,提出了一种基于TXOP动态调整的D-TXOP(dynamic TXOP)接纳控制算法.算法根据网络中业务流的QoS要求,在动态调整各优先级的TXOP参数设置的基础上,对网络中新到业务流进行接纳控制,达到提高网络的业务承载能力的目的.

无线局域网安全协议的研究和实现

描述了无线局域网及其安全协议的发展,并对发展过程中的主要安全协议进行了分析。针对这些安全协议的特点给出了安全协议的实现方案。

IEEE802.11移动自组织网络节点竞争窗口长度的概率分布

在基于IEEE 802.11的移动自组织网络中,MAC(Medium Access Control)层提供了DCF(Distributed Coordi-nate Function)以控制节点对无线信道的争用.DCF包括了BEB(Binary Exponential Backoff)算法.该文对BEB的重要参数——竞争窗口CW(Contention Window)进行研究,通过随机建模,导出了竞争窗口长度的概率分布,并进行数值分析.研究结果可应用于IEEE 802.11移动自组织网络.

IEEE 802.11无线网络的两步指数退避算法

IEEE 802.11标准引入二进制指数退避(Binary Exponential Backoff,BEB)算法以降低节点发送数据包碰撞的概率。然而,BEB存在着不足之处,当数据包碰撞概率较大时,节点的竞争窗口长度会出现振荡,即节点每次发送数据包之前,需要多次加倍扩大竞争窗口长度,而在发送成功之后又把竞争窗口长度缩小到最小值,这个过程反复出现。为了克服竞争窗口振荡问题以增加吞吐量,该文提出两步指数退避(Two-step BEB,TBEB)算法,利用2维马尔可夫链进行建模,导出TBEB算法中节点的退避状态概率分布、平均竞争窗口长度、平均退避次数、每发送一个数据帧所耗时间以及吞吐量等指标,并通过仿真进行验证。通过求解一个简单的优化问题,TBEB可以获得最优竞争窗口长度复位值,使吞吐量达到最优。

IEEE802.11无线局域网OPNET建模与性能测试

讨论了IEEE 802.11无线局域网的建模和性能问题。基于对IEEE 802.11协议和目前功能最强大的网络仿真工具OPNET[1]软件的研究,首先分析了无线局域网的各种行为,分别对这些行为单独建模后,通过有线状态机将它们集成而形成IEEE 802.11协议支持模块。给出了模型输入输出接口的详细说明,并对网络的性能进行了分析比较。

异种网络间的Mobile IP切换问题

介绍了 GPRS和 IEEE 80 2 .11WL AN网络以及采用 Mobile IP在这两种网络间提供移动性支持的方案 .分析了 Mobile IP在异种网络间的切换问题 ,提出一种利用驻留计时器和多条隧道技术解决切换过程中的时延问题、包丢失问题以及乒乓效应的切换方案 .