论文部分内容阅读
无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,其作为最后一跳网络连接的解决方案,拓展了局域网的应用领域,有力的支持了移动和便携式通信,得到了迅猛的发展。其中, 802.11标准以其简单、可靠的优点,成为了公认的无线局域网权威标准,并且得到广泛的普及。很多企业和校园都提供了几乎无处不在的无线网络覆盖。而通常802.11协议是工作在2.4GHz信道数目非常有限的ISM频段上,其广泛的普及也意味着无线环境中WiFi接入点(APs)密度的增大。而由于无线通信广播的特性,这种高密度的AP间将产生相互干扰和竞争,从而导致网络整体的吞吐量下降。并且随着WLANs部署的持续增长、以及网络流量的增加,AP间干扰问题将日趋严重。本文的目的就是实现一种有效的APs信道分配方案来提高网络的整体性能。文章首先从802.11协议出发,理论上阐述了信道分配问题产生的原因,并在实际的平台上测试验证了信道分配的意义。接着,通过对APs间干扰的建模分析,提出信道分配算法需要解决的问题、以及当前算法中存在的各种不足。随后,本文提出一种改进的分布式信道分配算法,该算法具有如下特点:1.是分布式的、自适应的;2.利用了全面的网络干扰检测信息,增加动态的流量因子来更好的体现分级检测的干扰,使各AP能更准确的寻找最佳运行信道;3.设计退避机制来减少信道分配中的冲突开销,加快算法的收敛速度;4.对协议中的扫描功能进行了改进,利用嗅探扫描扩展了节点的干扰检测范围、提高了扫描的效率,并利用信道间干扰来减少扫描的总时间开销。为了验证新算法中的各个特点,本文对网络仿真平台NS-2进行了功能上的扩展,并基于其上进行了一系列的仿真实验,结果验证了算法的有效性。最后,本文还基于Linux平台,对信道转换算法在网卡驱动中的实现做了一些探讨和实践。