【摘 要】
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随着通信技术的发展,WiFi产业链逐渐成熟,WiFi设备和产品的成本开始降低,WiFi迎来了新的发展机遇:尤其是在一些偏远地区,受蜂窝网络基站成本因素影响,小区宽带接入和数据回传等业务成为了一个不小的难题,而WiFi凭借低成本的优势脱颖而出,在这些应用场景中得到了人们的关注。机遇往往伴随着挑战,在这些应用场景中,对WiFi网络提出了更高的要求,例如,需要WiFi网络提供更远的传输距离,更小的链路抖
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随着通信技术的发展,WiFi产业链逐渐成熟,WiFi设备和产品的成本开始降低,WiFi迎来了新的发展机遇:尤其是在一些偏远地区,受蜂窝网络基站成本因素影响,小区宽带接入和数据回传等业务成为了一个不小的难题,而WiFi凭借低成本的优势脱颖而出,在这些应用场景中得到了人们的关注。机遇往往伴随着挑战,在这些应用场景中,对WiFi网络提出了更高的要求,例如,需要WiFi网络提供更远的传输距离,更小的链路抖动,更高的系统吞吐量,而以往基于随机竞争接入的WiFi网络,已不太能满足这些应用场景的需求,基于集中控制的WiFi网络随之进入人们的视野。同时,WiFi技术本身也在向集中控制方式发展,未来WiFi和5G网络的融合,以及IEEE802.11ax标准中兼容调度接入和随机竞争接入的框架,都体现了这样的趋势。此外,SDN(Software Defined Network)技术的发展也为实现集中控制式的WiFi网络奠定了基础。针对长距离WiFi网络场景,本文从长距离WiFi网络场景的干扰分析和理论计算出发,提出了一种基于集中控制方式的WiFi MAC传输方案,设计了相应的调度流程,基于优先级排序的资源分配贪婪算法和重叠区资源调整机制,并给出了相应的帧交互流程和帧结构设计,通过MATLAB仿真验证,同样的场景中,在考虑信令开销的情况下,本文所提出的方案相比于基于随机竞争接入的方案,系统吞吐量性能大约提升51.4%。为了进一步提升吞吐量,降低长距离WiFi网络中不同接入设备间的干扰,本文还设计了一种基于线性规划方法的信道分配(Linear Programming Channel Assignment,LPCA)方案,通过MATLAB仿真验证,在本文所设计的集中控制的WiFi MAC传输方案基础上,相比使用随机竞争接入信道方案,在信道分配上使用LPCA方案系统吞吐量大约提升了43%。
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