支持大規(guī)模接入的WLAN技術(shù)研究與實現(xiàn).pdf

1、當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，國際上IEEE成立了專門的11ah工作組來制定相應(yīng)的無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，草案版本已經(jīng)公布，國內(nèi)電信研究院也在聯(lián)合多家單位起草相應(yīng)的國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。物聯(lián)網(wǎng)正發(fā)揮著不可替代的巨大作用，越來越來的智能節(jié)點以及各種各樣的智能終端紛紛加入到無線局域網(wǎng)當(dāng)中，無線局域網(wǎng)的容量問題受到越來越多研究者的關(guān)注。同時，受限于智能節(jié)點體積的大小以及電池技術(shù)，節(jié)點本身并不能攜帶大容量的電池，所以節(jié)點的節(jié)能問題是無線局域網(wǎng)研究的熱點問題。由于物聯(lián)網(wǎng)中

2、智能節(jié)點的數(shù)據(jù)速率低，節(jié)點數(shù)量龐大，當(dāng)前的無線局域網(wǎng)技術(shù)并不能直接適用于物聯(lián)網(wǎng)，因此，需要研究面向物聯(lián)網(wǎng)的無線局域網(wǎng)技術(shù)。
　　物聯(lián)網(wǎng)中的智能節(jié)點并不需要一直處于工作的狀態(tài)，當(dāng)節(jié)點無業(yè)務(wù)的時候可以讓節(jié)點進入休眠狀態(tài)從而節(jié)省節(jié)點的能量，本文在分析研究S-MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上，仿真驗證了實現(xiàn)節(jié)點周期性的監(jiān)聽和休眠的S-MAC協(xié)議。
　　物聯(lián)網(wǎng)是大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點數(shù)量通常在6000以上，但傳統(tǒng)的CSMA協(xié)議的有效性會隨著用戶數(shù)量的增加

3、顯著降低，數(shù)據(jù)包碰撞十分明顯，吞吐量急劇下降，理論上，當(dāng)用戶數(shù)目超過200時，站點的吞吐量趨就近于0。為支持大規(guī)模節(jié)點接入，本文提出了間隔發(fā)送同步幀機制，該機制的主要思想是控制網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點SYNC同步幀的發(fā)送，利用時分復(fù)用的方法，使節(jié)點分時獲得信道的使用權(quán)，有效的避免了網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)包的沖突，提高了數(shù)據(jù)包傳輸?shù)某晒β?。在保證吞吐量和丟包率的前提下使得網(wǎng)絡(luò)中可以容納的節(jié)點的數(shù)目可以達到6000個以上，同時使用對比原始的802.11MAC協(xié)議進行

4、了仿真，驗證了間隔發(fā)送同步幀機制在提升無線網(wǎng)絡(luò)容量方面是一種十分有效的改進方法。
　　最后，在介紹負載均衡的基礎(chǔ)上，提出了在802.11ah Relay場景中適用的一種中繼站點的選擇方法，過程為：先找出只能連接一個中繼站點的普通站點，并將該普通站點分配給這個中繼站點，然后在多個可選的中繼站點中找出能滿足剩下所有普通站點的中繼站點集合，在考慮負載均衡的基礎(chǔ)上，按可選中繼站點的數(shù)量從小到大排序，依次分配。通過該方法可以盡可能的減少網(wǎng)絡(luò)