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WLAN分布式动态信道分配算法研究

作　者: 申大伟
导　师: 高金山
学　校: 北京交通大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: WLAN 动态信道分配社区划分 AP AC
分类号: TN925.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 11次
引　用: 0次
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内容摘要

随着无线局域网(Wireless Local Area Networks, WLAN)技术的发展,其在移动设备领域得到了广泛的应用。为了迎合移动设备的需要,这些年来诸如机场、酒店、大型商场等人流密集的地区都提供无线接入服务。由于竞争,不同的运营商们在热点地区各自组网,提供WLAN接入服务,造成无线信号在覆盖区域的高度重叠。WLAN组网通常是基于AC (Access Controller,无线接入控制器)+Fit AP (Access Point,无线接入点)架构,一个AC管理大量的AP。AP的数量多以及高密度覆盖所带来的负面因素就是AC对于所管辖的AP进行配置和管理的过程会变得十分复杂。同时,现行的动态信道分配方案在实际场景中存在着随着AP数目的增多而分配调整时间急剧增长的现象,这是制约WLAN组网规模的瓶颈性因素。分布式技术的发展对解决上述问题提供了技术保证。分布式设备以其强大的负载能力和计算效率,将会成为未来无线解决方案中重要的一个手段。但是目前在分布式设备上的动态信道分配(Dynamic Channel Allocation, DCA)方案有待进一步改进。本文通过对原射频管理过程中动态信道分配算法的改进,实现了一种新的在分布式环境下的动态信道分配算法。利用图论的方法从网络拓扑的角度探究AP间的关系,借鉴网络科学中的社区划分概念,使用CNM算法对无线组网进行划分。通过组网划分分后,不同的分组在各分布式设备上独立进行信道分配,从而降低信道分配时间。改进的动态信道分配算法通过在网络仿真平台NS2上进行仿真,验证了算法的有效性和高效性。通过与原算法的对比,可以明显的看出其性能的提升。

全文目录

致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
目录  8-10
1 引言  10-14
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 研究意义  11-12
  1.3 国内外研究现状  12-13
  1.4 本文的主要工作和贡献  13
  1.5 论文结构  13-14
2 无线局域网相关知识  14-30
  2.1 无线局域网协议标准  14-15
  2.2 无线局域网基本组成  15-18
    2.2.1 无线局域网基本组成  15-16
    2.2.2 无线局域网拓扑结构  16-18
  2.3 802.11协议参考模型  18-24
    2.3.1 802.11协议的物理层  19
    2.3.2 802.11协议的MAC层  19-23
    2.3.3 DCF访问机制  23-24
  2.4 CAPWAP协议  24-29
    2.4.1 CAPWAP协议  24-25
    2.4.2 CAPWAP协议的报文格式  25-27
    2.4.3 CAPWAP隧道建立  27-29
  2.5 本章小结  29-30
3 分布式动态信道分配算法  30-41
  3.1 信道分配  30-32
    3.1.1 信道分配理论基础  30-31
    3.1.2 信道质量评估  31-32
  3.2 算法改进  32-38
    3.2.1 扫描机制的改进  32-35
    3.2.2 AP动态分组  35-38
  3.3 AP动态分组算法  38-40
  3.4 本章小结  40-41
4 分布式动态信道分配算法设计与仿真  41-53
  4.1 AC和AP流程设计  41-43
    4.1.1 AC流程设计  41-42
    4.1.2 AP流程设计  42-43
  4.2 AP动态分组实现  43-46
    4.2.1 基于CNM算法动态分组功能的实现  43-44
    4.2.2 改进CNM算法动态分组功能的实现  44-46
  4.3 仿真实验平台配置  46-49
    4.3.1 NS2仿真平台  46-47
    4.3.2 NS-2的扩展  47-48
    4.3.3 仿真环境设置  48-49
  4.4 仿真结果及分析  49-52
  4.5 本章小结  52-53
5 结论  53-55
  5.1 工作总结  53
  5.2 进一步研究方向  53-55
参考文献  55-57
作者简历  57-59
学位论文数据集  59

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