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无线通信技术和计算机网络技术的结合产生了无线局域网技术。作为网络技术的一个分支,无线局域网技术对于网络技术的发展起着重要的作用。
本文首先阐述了无线局域网的概念、结构和协议标准,研究了无线局域网物理层的原理和传输关键技术,对DSSS和FHSS做了定性比较分析,并用OPNET仿真研究了这两种方式对集中式网络(BSS)性能的影响,得出了在不同的场合使用不同的传输方式的结论。
MAC层技术在整个无线局域网中起着很关键的作用,它的性能在很大程度上决定了整个无线局域网的性能。本文的另一个研究重点就是围绕MAC层来展开的。本文研究了无线局域网IEEE 802.11标准以及MAC层所使用的关键技术,并简要介绍了IEEE802.11c对MAC层性能的改进。建立Markov链对IEEE 802.11MAC层进行了理论分析,仿真了不同参数对系统吞吐率的影响。
用OPNET对拓扑结构为独立基本服务集(IBSS)的网络进行了仿真。分析了仿真结果,利用“协议开销”的概念将最优的吞吐量和数据传输率两个变量联系起来。从而可以在实际中测出不同数据传输率的协议开销,继而通过调整业务量来达到最优。接着还仿真了在IBSS网络中,不同速率的接入点对整体网络性能的影响。结果表明网络中存在一个阈值,当低速站点数超过此阈值时,网络的性能急剧下降。
详细分析了IEEE 802.11MAC层的二进制退避协议,指出原协议在进行冲突处理上的不足,并结合树型分解算法(TSA)和快速分解算法(FCR),提出一种改进的树型冲突分解算法(ITSA)。并用MATLAB仿真了CSMA/CA协议和改进的树型冲突分解算法。通过仿真比较,该算法能够很大的提高IEEE 802.11系统性能。
最后介绍了无线局域网MAC层的AES安全加密技术。在已有开发平台上研究了AES设计方案,提出在MAC层和PHY层之间进行AES加密解密模块设计最优。
在总结和展望部分对目前已完成的工作进行了总结和概括,对下一步工作进行了分析与展望。