【摘 要】
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随着物联网（Internet of Things,Io T）在电子健康、智能监控、智能交通系统、家庭与工业自动化等领域的普及,现有的低功耗物联网技术已无法满足大规模接入、远距离传输的设备需求。Wi-Fi联盟提出了IEEE 802.11ah标准,以便满足对此类大规模网络的接入需求,为了降低密集场景下的无线设备接入过程中的冲突概率,减少设备的竞争开销,该协议引进了受限访问窗口机制（Restricted
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随着物联网（Internet of Things,Io T）在电子健康、智能监控、智能交通系统、家庭与工业自动化等领域的普及,现有的低功耗物联网技术已无法满足大规模接入、远距离传输的设备需求。Wi-Fi联盟提出了IEEE 802.11ah标准,以便满足对此类大规模网络的接入需求,为了降低密集场景下的无线设备接入过程中的冲突概率,减少设备的竞争开销,该协议引进了受限访问窗口机制（Restricted Access Window,RAW）。鉴于802.11ah协议并未指定任何的RAW分组标准,而该分组方式会严重影响RAW性能。因此,本文将针对节点的划分方式对该机制的影响进行研究,主要工作如下:本文首先评估了参数设置对RAW机制的性能影响,包括RAW分组数和数据包传输速率等,并基于NS-3网络模拟器对该机制进行了仿真实现。结果表明,当节点数量相同传输速率不同时,分组数可以明显影响网络的吞吐量和平均时延,当传输速率相同节点数量不同时,与随机选取分组数时的RAW机制相比,合理设置分组数时的RAW机制可以明显改善系统的网络性能,特别是在高负载情况下。考虑物联网设备的流量需求问题,本文提出了基于流量需求的RAW时隙分配算法,该算法根据传感器的流量类型重新分组,按照流量需求合理分配时隙资源。然后对该算法进行仿真验证,结果表明,和现有的RAW机制相比,考虑节点流量需求的时隙分配算法可以明显提高网络吞吐量,降低平均时延和能量损耗,尤其是在大规模节点高速率传输的情况下。本文研究成果对于提高IEEE 802.11ah系统中MAC层的接入效率具有重要的参考价值。
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