WLAN接入控制機制的優化研究

文｜詹鵬程

WLAN接入控制機制的優化研究

文｜詹鵬程

寬帶無線網絡是當今通信業的發展熱點，數字系統和電腦、軟件項目等專業之間的關聯也逐漸密切。WLAN局域網已被驗證是現階段最科學的WLAN連接網絡方式，其是實現把Internet業務拓展至WLAN移動環境的可行途徑，其是日后寬帶WLAN通信結構的關鍵構成內容。接入控制機制是WLAN協議中的重要組成部分，WLAN是通過共享無線信道來實現通信的一種網絡，主要是解決有限的信道資源在多用戶間進行分配的問題。所以，連接管理體制能否較好地使用有限的WLAN信道方式對無線系統的特性發揮出決定性功能。

為解決WLAN資源調度算法中網絡資源受限,難以實現有效資源控制的問題,文章分析了無線系統和相應規范、發展過程和接入管理體制的現狀，總結出了一項基于無線流調控體制的WLAN自組織系統資源調度方式,還有系統生命周期、系統研發各環節以及系統檢測的概念和各類測試手段。在該基礎上總結出了依靠P_BEB接入管理機制，按照時隙利用率的程度來調整終端傳輸不成功后的具體窗口值。所以，較好地減少了信息幀碰撞的不穩定性，提升了整個系統的吞吐量。選擇2D Markov鏈模型對具體接入管理機制的特性展開了深入的分析與研究，且對規范協議退避算法和現性的部分改造計劃進行了研究對比。這一機制不用估計系統終端數，存在簡便、分布式以及自適應性等優勢。文章選擇OPNET虛擬設備對依靠P_BEB接入管理機制實施虛擬實現，利用軟件項目的技術與方式對其開展相應的檢測。仿真與研究現實：同現有幾種機制相對比，依靠P_BEB接入管理機制可以取得很明顯的吞吐量，而且保持很小的接入時延，減少了網絡的丟包量，全面地優化了無線的性能。依靠P_BEB接入管理機制是把系統擁塞數據使用在基本的接入管理管理中，讓終端科學地計劃了發送信息幀以后的具體窗口值。

一、WLAN接入控制機制及性能分析

WLAN的媒質訪問管理協議制度決定了系統內部節點連接共享渠道的具體作業方法，同時從本質上影響到WLAN的系統特性。同有線網絡比較，WLAN的優點主要表現在如下幾點：第一，組網簡單。不需要原來的網絡布線操作項目，大幅度減少了網絡組建的工期，而且可以實現迅速地現用現建。第二，可移動性。客戶能夠在網絡覆蓋區域內維持通迅連接不間斷的情況下輕松移動，不遭到線纜的限制。第三，靈活性好。客戶能夠在任何時間迅速地訪問系統，基本上不受地理條件的制約，并且極易適應不同范圍網絡的要求，開展網絡結構以及網絡設置的調節。第四，傳遞速率大。在現存的無線傳遞方法情況下，WLAN的一般傳遞速率已經可以高達幾百M，當做有線系統的補充，幾乎可以符合客戶當前無線接入互聯網的需要。用戶對無線系統所提供的自由移動通迅有著較高的需求，諸多的手持設施和筆記本電腦，要求大家為其帶來一種簡便的無線寬帶連接手段。WLAN近年來取得了驚人速度的發展。可以說，IEEE802.11MLAN占據了整個目前WLAN發展的主導地位。促使IEEE802.11WLAN快速發展的因素存在于多個方面。基于IEEE802.11標準PJ的WLAN已經在人們周邊環境中得到廣泛分布，為生活、工作、社區和公共場所等帶來了無線Intemet連接服務。怎樣可以滿足逐漸豐富多元的網絡運用要求，符合網絡規模逐漸擴大、網絡系統結構日益復雜的形式，是大家要求針對WLAN逐漸開展細致研究以及思索的動機與立足點。

伴隨無線網絡朝著逐漸融合的趨勢發展，WLAN是將來在Intemet網絡中不可缺少的關鍵部分之一，其探究的重要性不言而喻，所以，WLAN始終受到相關人員的廣泛重視，近些年來也變成了無線網絡探究的熱點話題。

二、WLAN接入控制機制的設計

IEEE802.21屬于寬帶WLAN連接局域網的關鍵方式，其在近幾年取得了明顯的發展并得到了普遍的運用，進而促進了整個WLAN接入局域網產業更為快速的朝前發展。這就對無線系統的規劃提出了較高的要求，怎樣確保并存的各種業務的QoS，主要指吞吐量、時延等，而且同時帶來較高的移動性保障。可是與有線比較，WLAN條件存在較多獨特的特點，這導致現存的部分協議在WLAN系統中體現并不理想，其中，不多述問題的本質原因是WLAN信道交流的通迅體制。作為填充的移動通迅軟件也在不斷發展著，兩類科技互相促進，健康增長，進而把寬帶與WLAN系統嚴密的關聯在了一起，該技術與固定系統共同鋪滿了整個WLAN系統領域，為可戶帶來更為簡潔且多層次的WLAN服務。若在WLAN鏈路層不能確保各項業務的QoS，將不能確保業務的端至端的QoS。所以，無線系統還處于一個發展優化的環節。需要無線網絡帶來移動性技術的呼聲也漸長。其應當接入管理機制以防止系統擁塞造成的系統特性降低，經過科學的機制為客戶配置資源，讓客戶可以充分、科學地共享WLAN信道，對部分支撐多作業、移動的寬帶無線網絡而言，規劃高效穩定的接入管理機制是十分關鍵的。所以研究無線系統接入管理機制具有重要的理論價值和應用意義。提供具有QoS要求的服務，并且能夠減少功率的消耗。

三、軟件工程方法及仿真實現與分析

無線信號建筑物中傳遞，在傳遞距離與環境復雜性上，同戶外環境有很大的差異，不一樣的工程物，其屋內規劃、建筑材料、框架、大小與運用種類等存在差異，傳遞條件也存在區別。室內WLAN條件的特征是：傳遞功率偏小、涉及距離較近、環境變化對網絡的干擾很大。就一個小型無線系統來說，結合設備生產商帶來的覆蓋參數，就能夠明確AP設施部署計劃。就算在同一個工程物中的不同部位，傳輸環境也存在差異，而且差別較大。但針對一個大范圍網絡的布置，就要求一個更加穩定的過程來確保無線系統的覆蓋，以及各項系統性能指標，主要有比特速率，系統容量以及干擾等。通常情況下，布置網絡有兩個方案：首先是采用依靠傳輸模型的軟件仿真結果確定AP部署位置；其次是采取現場勘察的方法，采集多方面的檢測結果，經過研究檢測結果來明確AP布置點。現場勘測利用帶有檢測功能的終端或是使用科學的wifi測試器對現有 WLAN 網絡指標進行測試，其主要目標是經過具體測量采集大量的信息，明確AP設施的數量以及布置點，包括覆蓋范圍、傳輸性能等進行實際測量，從而保證足夠的覆蓋能力。

就寬帶無線連技術而言，在這個領域中的發展全球都非常火熱。相關專家強調，以后的WLAN通信系統會是一個集中的一體化的處理計劃。這個領域的發展表現出了朝著高帶寬迅速前進、覆蓋面積不斷擴展的趨勢。從大規模大眾移動通迅而言，3G以及超3G技術會是主導，由此產生對全球的大面積無縫覆蓋；各類無線技術均會在該一體化系統中發揮出重要的作用，找尋自己的空間。在發展過程，需要從全局的角度來掌握，使其成為和移動系統互補的關鍵技術方式，而WLAN、WiMAX、UWB等寬帶連接方式，將因其自身不同的技術性能，在不同設計范圍和運用區間中，同公眾移動通迅網絡產生有效互補。如此不僅能夠充分發揮出技術特性，還避免了產生惡性的資源競爭以及浪費。

在以后的發展中，寬帶穩定無線連接、各類無線局域系統以及城域網計劃，均將變成大NGN結構的擴展部分。當然，這一進程將是漫長的，也必將遇到很多挫折。各種接入方式綜合發揮效用，出現集固定無線方式于一體，各類業務產生全網絡布置的一體化綜合系統。

作者單位：廣東和新科技有限公司