超高速WLAN增强型MAC层技术的研究与实现

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:mcl8023
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随着移动互联网技术的飞速发展,人们对高速无线通信的需求不断升级。在强烈的需求下,无线通信系统正处于高速发展阶段,未来的无线通信系统必将朝着更高的物理层(Physical Layer, PHY)传输速率、更高的频谱利用率和更加灵活多样的业务类型大步前进。而无线局域网技术作为一种速率高、成本低且组网灵活的无线接入方式,颇受用户青睐,已经成为无线接入网中的重要组成部分。因此,对超高速无线局域网技术的深入研究不仅具有理论意义,更具有实际意义。本文所做工作主要依托于国家科技重大专项——“超高速无线局域网无线接口关键技术研究与验证”(项目号:2010ZX03005),该项目重点研究了新一代超高速无线局域网接口关键技术,并通过硬件平台进行了验证。本文主要工作和研究内容:(1)设计、实现了对超高速无线局域网中增强型媒体接入控制(Media Access Control, MAC)层。本系统有两个主要的应用场景:一是由1个接入点(Access Point, AP)向2个站点(Station, STA)广播,二是1AP-1STA双向传输。为了降低系统MAC层的复杂度,在协议方面简化了随机接入部分,将重点放在了多业务的服务质量(Quality of Service, QoS)保障、数据业务的承载部分以及系统性能优化。为支持高达1Gbps的业务速率,MAC层采用双嵌入式处理器的硬件架构,并配备高速MAC-PHY接口,在硬件上为业务数据高速传输提供了保障。在此基础之上,软件平台采用Wind River公司的VxWorks嵌入式实时操作系统,利用该系统提供的函数接口可以方便地进行高可靠性、深度定制的协议栈开发。在软件设计过程中,考虑到物理层的帧结构和MAC-PHY接口的硬件特性,本文提出了一种高效的MAC层软件实现方案,包括数据的收发、数据加解扰和多业务QoS等部分。(2)设计了可商用的无线局域网整体架构,并实现了MAC层协议。本文平衡了协议层间耦合度与物理层算法复杂度之间的矛盾,提出一种基于DSP的802.11g无线局域网实现方案。主要实现了802.11g中MAC层的分布式协调功能模块(Distributed Coordinated Function, DCF)和部分物理层功能,实现了SDR平台与商用终端之间的互通技术,传输流畅的多媒体视频流。
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