下一代超高速WLAN一種基于區(qū)分業(yè)務的幀聚合策略.pdf

1、無線局域網技術憑借其不可替代的優(yōu)勢，已經融入到日常生活的方方面面，2012年2月24日，中國工業(yè)與信息化部發(fā)布公告，批準《高頻譜利用率和高數據吞吐的無線局域網技術要求第1部分：超高速無線局域網媒體訪問控制層（MAC）和物理層（PHY）》等兩項通信行業(yè)標準，即本文的主要技術研究背景：下一代超高速無線局域網技術（NUHT）。NUHT系統(tǒng)在頻譜效率、物理層傳輸速率和MAC層吞吐率等性能方面都有很明顯的提高，它以研制具有自主知識產權的高效中短距

2、離通信系統(tǒng)為主要研究目標。該標準通過改進物理層以及MAC層接入技術，在采用感知無線電和頻帶聚合技術后，其最高吞吐量能夠達到1.2Gbps。
　　NUHT系統(tǒng)采用的接入機制是集中調度為主、競爭接入為輔的這樣一種既保證系統(tǒng)吞吐量又兼顧BE業(yè)務靈活性的接入機制。針對這種情況，在只考慮集中調度的接入模型下，文章提出一種區(qū)分業(yè)務的幀聚合策略，將業(yè)務QoS等級、業(yè)務平均到達率、隊列時延緊迫程度等作為主要參數指標，結合排隊論系統(tǒng)數學模型，采用非

3、對稱、隊列容量有限的批量服務模型以及定額服務的方式對業(yè)務隊列進行處理，最終得出每個隊列的聚合權重值，聚合模塊即可以按照隊列的聚合權重對各業(yè)務隊列進行聚合操作，其中聚合權重表示每個業(yè)務隊列數據包在一次聚合幀中所占的比特百分比。這種調度和聚合模型可以優(yōu)先保證QoS業(yè)務需求，同時降低了幀頭、幀間間隔等一些冗余開銷，仿真表明該區(qū)分業(yè)務的幀聚合模型可以優(yōu)先保證高優(yōu)先級業(yè)務，同時該方式比不區(qū)分業(yè)務的聚合機制以及經典的WRR算法在隊列溢出率、平均隊列

4、長度等指標上都有明顯優(yōu)勢。但是該模型在低到達率場景下性能明顯比較差，針對這種情況，文章又提出一種改進放入觸發(fā)機制，最后通過仿真說明該措施的有效性。
　　最終，本文在OPNET仿真平臺上搭建了下一代超高速無線局域網MAC層的簡易模型，實現了MAC層業(yè)務流建立、修改、刪除，帶寬申請（稍帶和單獨請求兩種方式）功能、業(yè)務隊列維護、聚合成幀、立即確認（塊確認和單幀確認）、自動重傳、分片和重組等基本功能，并在此平臺上驗證了區(qū)分業(yè)務隊列的幀聚合