潘轶岑[1]2008年在《基于IEEE 802.16 Mesh网络的跨层设计》文中认为无线Mesh网络作为一种新型的宽带无线接入系统,是由无线路由器和终端设备组成的多跳无线网络,具有高容量、高速率的特性,可以作为最后一公里问题的网络解决方案之一。IEEE 802.16协议将无线Mesh网络作为其可选组网模式,可以节省部署和升级基础设备的成本,而且建设周期短,提供业务快。802.16 Mesh网络支持多种调度机制,但是集中式调度机制存在着网络的可扩展性的问题,而分布式调度机制存在服务质量(QoS)保障方面的问题。本文通过对无线Mesh网络定义、结构、特点、优势、应用、关键技术以及研究方向的调研,以802.16 Mesh网络作为重点,研究了多跳情况下网络的节点选择以及QoS保障的相关机制,提出了基于跨层设计思想的优化方案,向802.16 Mesh网络中的业务流提供可靠的QoS保障。本文所提设计方案,通过在Mesh BS和Mesh SS中添加跨层控制模块,提供物理层和MAC层之间的信息交互与控制。为业务流提供基于端到端时延限制保证和基于避免干扰提高系统吞吐量的节点选择机制。当新的Mesh SS进入网络,方案采用基于优先级的接入机制建立起网络拓扑,并在此基础上实施基于各节点的路径选择算法。在提供QoS的同时,增强了网络的可扩展性。在分析中,我们以实时业务的QoS为重点,对提出的跨层设计方案进行了理论分析和相应的仿真。结果表明,本文所提方案在实时业务的时延、网络的吞吐量以及丢包率上都有很好的提高。
俞华梁[2]2008年在《基于IEEE802.16e协议的LDPC编码器的研究与实现》文中认为低密度奇偶校验(Low-Density Parity Check)码以其卓越的性能、极低的解码复杂度,在通信领域正得到越来越多的关注。LDPC码属于线性分组码,线性分组码的通用编码方法是由信息序列根据码的生成矩阵来求相应的码字序列。尽管LDPC码的校验矩阵是非常稀疏的,但它的生成矩阵却并不稀疏,这使得其编码复杂度往往与其码长的平方成正比。在IEEE802.16e协议中定义了6个H矩阵,对应的码长从576到2304。采用传统的编码算法会导致用于存储的寄存器数量非常多,编码复杂度特别大,在实际应用中成为一个障碍。因而,本文主要针对LDPC编码器在IEEE802.16e标准中的应用进行研究。本文首先介绍了LDPC码的原理以及研究现状,接着简要地介绍了IEEE802.16e协议对LDPC编码的一些规定。在对LDPC码的译码算法作了深入探讨之后,比较了不同码率不同码长下置信传播算法以及其他的改进算法的译码性能。然后,本文探讨了LDPC的编码算法。通过与传统编码算法的比较,找到了适合实现多码长的LDPC快速编码算法。通过在Matlab下仿真和分析,提出了适合于IEEE802.16e标准的改进RU算法,这个算法进一步降低了编码的复杂度。基于以上改进算法,提出了整体硬件设计方案,并完成了代码的编写和最终的硬件实现。最后,通过Matlab与Verilog协同验证,证明所设计的LDPC编码器完全符合设计要求。
罗亚男[3]2008年在《基于IEEE802.11a的OFDM系统的研究》文中研究指明新一代的无线通信网将是基于统一的IPV6包交换方式,向用户提供峰值传输速率超过100Mbits/s,并能支持用户在各种无线通信网络中无缝漫游的全新网络。正交频分复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术因其高频谱利用率、易于硬件实现、对抗频率选择性衰落和窄带干扰的能力突出等优点,已经被普遍认为是新一代无线网络如WIMAX、3GPP长期演进计划(LTE)以及3GPP2超移动宽带(UMB)的主要的空中接口技术,从而成为新一代移动通信技术的研究热点。从1997年IEEE802.11标准制定至今,IEEE802.11已成为无线局域网的主流标准。其先后推出的IEEE802.11a和IEEE802.11g其物理层标准都采用OFDM技术,数据传输速率可达54Mbps。MIMO技术、软件无线电、智能天线等新一代无线通信技术也将加入下一代高速无线局域网,以提供更高的传输速率和更远的传输距离。本文简单介绍了OFDM技术的基本原理与系统架构以及IEEE802.11a的物理层标准,重点讨论了如何根据IEEE802.11a物理层标准,设计OFDM发射机,详细介绍了发射机各个主要模块的工作原理和实现方法;在接收机的设计中,首先简单分析了OFDM系统中同步误差产生的原因以及对系统性能的影响,然后针对基于IEEE802.11a标准的无线局域网采用突发通信方式的特点,设计了合适的同步方案,根据发送信号导频结构的特点,以及标准中对接收同步设计的指导,在时域利用训练符号完成了分组同步、频率同步、符号同步,在频域利用导频完成了载波相位跟踪、利用训练符号实现了信道估计与均衡。整个同步方案结构简单、计算量少并且能够满足突发通信的同步要求。本文利用MATLAB语言实现了基于IEEE802.11a的OFDM基带收发通信系统的浮点仿真,完成了基于IEEE802.11a的30M数字中频OFDM收发通信系统的仿真,并基于仿真平台讨论了符号成型、IEEE802.11a导频的频域特性、信号的功率互补累积分布函数(CCDF,Power Complementary Cumulative Distribution Function)曲线等问题;本文结合MATLAB的定点仿真,选择ALTERA公司的StratixⅡEP2S180作为FPGA硬件平台,使用Verilog语言对FPGA芯片硬件编程,完成了30M数字中频OFDM发射机的硬件实现以及相应的时域和频域测试。
孙丽[4]2008年在《基于IEEE 802.11a标准的OFDM系统及关键编码技术的研究》文中研究说明无线局域网是未来通信的重要组成部分,以IEEE802.11系列标准为代表的无线局域网作为无线接入的一种可选方式得到了广大用户和接入网运营商的青睐,且己得到了很大的发展。另一方面,对下一代无线局域网的核心技术的研究已成为无线通信技术领域的热点,并为广泛的专家、学者所关注。以空时编码为关键技术的MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)与OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing)的结合被认为是下一代无线移动通信的必然选择。本文主要是对采用OFDM技术的IEEE802.11a物理系统进行研究,并将MIMO技术和一种高性能的信道编码(多重级联奇偶校验码)技术融入802.11a系统中,以使系统具有更高的可靠性和更大的可行性。研究工作主要分为叁部分,第一部分以IEEE802.11a标准为背景,研究OFDM的几个关键技术,包括同步技术、信道估计及降低峰均比技术。根据802.11a协议标准进行参数设定,搭建物理层仿真平台,进行性能仿真;第二部分研究了一种以奇偶校验码为子码的多维Turbo分组码(简称多重级联奇偶校验码),并用叁重串联奇偶校验码(3-SC-SPC)取代卷积码,构建新的基于IEEE802.11a标准的OFDM系统;第叁部分研究了分层空时码(LSTC)、空时网格码(STTC)和空时分组码(STBC)叁类空时编码技术,并研究了基于空时编码技术MIMO-OFDM系统,最后构建基于IEEE802.11a标准的MIMO-OFDM系统。通过仿真得到以下有益结论:(1)多重级联奇偶校验码来说,在相同的译码条件下,其串并混叁种编码结构性能有一定差异,其中串行多重级联奇偶校验码能够获得比卷积码明显好的性能。因此在实际应用中,编译码相当简单的串行多重级联奇偶校验码可以考虑取代业已成熟的卷积码。(2)基于IEEE802.11a标准构建的新的OFDM和MIMO-OFDM系统,在性能上比原802.11a系统具有很大改善。
唐迪[5]2015年在《车联网MAC层关键技术研究》文中提出车联网是车载自组织网络(Vehicular Ad Hoc Network,VANET)的简称,是一种应用于交通领域的无线自组织网络(Ad Hoc Network)。美国电气与电子工程师协会(IEEE:Institute of Electrical and Electronics Engineers)成立了专门的无线接入技术标准小组,制定了应用于车联网环境的WAVE(Wireless Access for Vehicular Environments)协议簇。它主要由IEEE 802.11p以及IEEE 1609系列协议组成。本文重点研究WAVE协议簇中的IEEE 802.11p协议,首先研究其单播协议性能分析模型,然后针对控制信道上周期性广播的性能缺陷提出改进的方法,之后对车联网的分簇算法进行了研究和探讨。主要研究内容如下:1.研究了基于IEEE 802.11p的车联网单播协议的MAC层性能分析模型。主要分为两个部分第一部分为二进制指数退避算法的节点状态建模,第二部分为系统性能的分析模型。第一部分中分析了现有模型之间的区别。在第二部分中提出了一种准确且易于扩展的性能分析模型,通过NS3仿真证明了理论分析结果的正确性。2.研究了基于IEEE 802.11p的车联网中控制信道上的周期性广播问题。分析固定窗口广播所带来的性能瓶颈,考虑网络中节点密度较大时消息碰撞急剧上升由此导致的投递率显着降低的问题。然后本文分析了一种基于竞争节点数优化最小竞争窗口的方法。在此基础上分析车联网环境的隐藏终端问题,并考虑接入的实时性保证,由此提出一种优化的广播最小竞争窗口的调整算法,并通过NS3仿真比较了算法的性能。3.研究了车联网的分簇算法,分析了WAVE体系下基于IEEE802.11p的车联网协议分簇算法结合多信道操作的可行性。同时在分析已有的分簇算法基础上,考虑车辆的位置、速度、行驶方向与路径,提出了一种结合多信道操作并且连接稳定的车联网分簇算法。通过NS3与SUMO联合搭建仿真平台,对算法进行了仿真实现,验证了算法性能。
沈磊[6]2017年在《基于IEEE802.11硬件的TDMA协议设计与实现》文中研究指明伴随着物联网、"互联网+"的蓬勃发展,一批新兴产业由此运应而生。在极大地改变了我们生活的同时,也对原有的技术提出了挑战,网络通信技术首当其冲。物联网应用场景广泛使用近距离无线通信技术,此类技术的链路层多基于IEEE802.11和IEEE802.15.4协议。Wi-Fi设备是一种典型的基于IEEE802.11协议的典型产品,具有传输速率高,相对于其它近距离无线通信技术距离远的优点,在民用领域被广泛使用。但是其链路层侦听、退避、重传机制决定了该机制的实时性无法得到保证,而实时性是物联网的一个关键性技术指标。IEEE802.15.4协议保证数据的高可靠性传输,缺点是最高传输速率仅有250kbps,在数据通信量较少的工业控制领域中应用较多。TDMA协议中,数据的发送仅受时钟控制,节点之间不会同时发送数据而相互碰撞,是解决Wi-Fi实时性不足问题的主要手段。本文选择在IEEE802.11硬件平台上设计并实现TDMA协议,以满足多种协议、设备共存的混合网络中高速率、高实时性通信的需求。另一方面,网络中大部分数据对实时性需求并不高,为同时满足实时和非实时数据的发送需求,同时充分利用硬件性能,本文设计了一种新的传输调度机制。这种调度机制能够根据当前时隙类型,选择不同的数据传输方式。本文主要工作如下:(1)研究了 IEEE802.11协议MAC层的CSMA/CA机制,分析了其造成传输时延不确定性的因素,结合TDMA协议的设计需求,在开源网卡驱动中对该问题予以修复。在此基础上,设计了 IEEE802.11硬件平台的TDMA协议,分析了其时钟同步、时隙调度、时隙大小设置等原理和方法。将修改好的协议,编译进Linux操作系统内核并移植到开发板中,在实验室环境中验证了 TDMA协议的正确性,并测试了其传输时延、可靠性等性能指标。实验结果表明,新协议在保证95%传输可靠性的同时能保证短帧中有95.4%,长帧中的89.97%能在2ms内发送完成,传输时延远低于原有的IEEE802.11 协议。(2)针对混合网络中不同类型的数据有不同的传输要求这一问题,本文在上述TDMA协议的基础上设计一种新的时隙调度机制,既能保证实时性数据的及时传输,又能兼顾采用CSMA/CA机制完成非实时数据帧的高速率传输。实验表明,该系统能及时有效地根据时隙类型完成发送机制的切换。
陈卓[7]2008年在《基于IEEE802.16e的OFDMA物理层研究与仿真》文中指出宽带无线接入技术成为近年来通信技术市场的最大亮点,是构成未来通信技术的重要组成部分,在其中的移动宽带无线领域,IEEE802.16e具有技术上的权威性和先进性,因而对其物理层研究具有重要的现实意义。本文主要针对IEEE 802.16e的OFDMA物理层进行研究。首先,阐述了IEEE 802.16标准体系,802.16与WIMAX组织的关系以及802.16标准的相关演进过程,并概括介绍了IEEE 802.16e的协议结构以及OFDMA物理层。其次,在OFDM和OFDMA技术原理的基础上详细讨论了OFDMA物理层规范,包括符号描述,帧结构说明以及子载波分配。其中,在符号描述中,给出了时域描述、频域描述、原始参数、派生参数以及发射信号的数学表示。在子载波分配中阐述了下行FUSC、下行PUSC以及上行PUSC。然后,给出了OFDMA物理层仿真平台从发送端到接收端的系统结构、主要模块的设计原理以及软件设计接口说明。着重对信道编码方案—卷积码(CC)、分组Turbo码(BTC)、卷积Turbo码(CTC)以及低密度奇偶校验码(LDPC)进行了研究,得到了不同调制方式下各编码方式的系统仿真性能以及CTC、LDPC的不同译码迭代次数的系统仿真性能,同时也对各编码方式的性能优劣进行了对比。接着,对IEEE 802.16e中空时编码技术的应用进行了研究,给出了将Alamouti以及V-BLAST应用于OFDMA物理层系统的解决方案以及仿真平台软件设计的改进,仿真得到了应用空时编码技术后的OFDMA物理层系统性能。最后,对系统同步性能进行评估,通过理论分析与系统仿真,给出了频率同步误差和符号定时同步误差对系统性能的影响。
王怡轩[8]2008年在《基于IEEE 802.16e的WiMAX系统仿真平台设计与实现》文中研究表明为了满足日益增长的高速移动数据业务,特别是移动互联网业务的需求,无线宽带接入系统同蜂窝移动通信系统一样,也在迅速发展。宽带无线接入技术作为下一代通信网中最具发展潜力的接入技术之一,正受到业界越来越多的关注。全球微波接入互操作性(WiMAX,World Interoperability forMicrowave Access)属于新一代宽带无线城域网(WMAN,WirelessMetropolitan Area Network)接入技术,而基于IEEE 802.16e的WiMAX技术一般称作移动WiMAX,它作为一种新的宽带无线解决方案,利用通用的广域宽带无线接入技术和灵活的网络架构,促进了移动和固定宽带网络的融合。2007年2月,ITU-R WP8F工作组向各国发出通函,希望展开对IEEE 802.16e是否能够成为IMT-2000的标准之一的评估工作。基于IEEE 802.16d标准的产品已经验证可以提供具有QoS质量保证的VoIP(Voice over Internet Protocol)业务,而移动WiMAX系统更加复杂,对业务的时延、连续性要求更高,许多问题需要解决。本论文首先介绍了宽带无线接入和无线城域网技术,对基于IEEE 802.16e的WiMAX系统的系统架构和关键技术进行了分析,并对WiMAX系统仿真的目的和方法进行了简要说明。接着着重介绍了对移动WiMAX系统仿真平台的总体设计和各模块的具体设计,重点分析了VoIP业务模型以及WiMAX系统资源调度时部分使用子信道的情况。最后着重介绍了对移动WiMAX系统仿真平台的实现,通过对链路级参数、L2S接口参数以及系统级参数进行设定,针对VoIP业务输出上下行链路的仿真结果,完成对系统性能的评估。
许丹[9]2008年在《基于IEEE802.11n协议的MIMO-OFDM系统中信道估计技术研究》文中指出随着无线局域网技术的快速发展,IEEE802.11已成为无线局域网的主流标准。目前IEEE已经成立802.11n工作小组,以制定一项新的高速无线局域网标准802.11n。新兴的802.11n在高吞吐量上有比较大的突破,是下一代的无线网络技术的标准,可提供支持对带宽最为敏感的应用所需的速率、范围和可靠性。802.11n结合了多种技术,其中包括MIMO、20和40MHz信道和双频带(2.4 GHz和5 GHz),以便形成很高的速率,同时又能与以前的IEEE 802.11b/g设备兼容。由于MIMO-OFDM系统是高速传输系统,精确的信道估计对系统的性能提升是非常重要的。而且由于802.11n协议中对于信道估计的算法还没有明确标准化,如何设计训练序列以区别不同的天线,以及选择合适的信道估计方法,以实现精确信道估计具有很强的理论价值和实践意义。本论文在IEEE802.11n草案框架下,提出一种改进的利用相移码(PS)的重迭导频设计方法进行信道估计。由于802.11n系统使用20MHz带宽,高速模式下使用了部分子载波传输导频信号,因此不能使用传统意义上的正交导频设计方法。本文在使用部分子载波的情况下提出了跳跃设计PS码,并且和传统的截短设计法进行了比较,经过理论推导和仿真验证,证明了跳跃设计法的优越性。改进部分还使用种子序列降低整个系统的峰均比。在仿真的过程中发现,估计的信道冲击响应长度的选择和信噪比是息息相关的,因此第一次提出了在802.11n系统中利用一种新的信道估计器。由于信道估计器的最终目的是改善信道估计性能,而不是简单估计出信道冲击响应长度,因此最理想的结果是估计出有实时噪声的情况下可以达到最小MSE的信道冲击响应长度。论文还将通过仿真比较利用不同信道估计器时系统的均方差,并且证明这种FCLI方法是最好的。
安花英[10]2008年在《无线局域网安全分析与OPNET仿真》文中提出无线局域网由于其在网络构建及用户移动性等方面比有线网络更加方便、灵活和快捷,因此被广泛应用于经济、牛活利科研等领域。然而无线局域网具有空间上的开放性,这就使它在安全方面所暴露出来的问题目渐突出,引起了人们的广泛关注。如果不能很好地解决存在的安全问题,无线局域网的进一步的发展和推广必将受到极大的限制。本文在分析和总结IEEE 802.11无线局域网存在的各种安全问题的基础上,进行了OPNET仿真,以直观地了解无线局域网的安全性能。确保无线局域网的安全丰要从两方面进行考虑:加强认证技术和提高加密强度。本文丰要从加强IEEE 802.11无线局域网的接入认证方面进行分析,深入分析研究无线局域网安全接入的关键技术一认证和密钥管理。本文的丰要工作为通过相应的仿真试验,对无线局域网存在的各种安全问题进行分析,并给出当前可行的安全改进方案。首先概述了IEEE 802.11wLAN体系结构、服务及协议体系,并对IEEE 802.11无线局域网基本结构BSS性能进行仿真试验,找出其基本结构BSS上的切换过程中认证能力下降的安全缺陷。其次集中讨论了无线局域网安全机制和存在的安全问题以及针对这些问题的攻击方式,对最常见的攻击方式——拒绝服务攻击进行了分析,通过仿真实验结果,总结了拒绝服务攻击的特点,为安全机制的改进奠定基础。通过对IEEE 802.1x的细致讨论,给出当前无线局域网的安全认证系统的模型:认证机制采用了基于IEEE 802.1x的EAP—TLS认证,认证服务器采用目前比较成熟的RADIUS服务器,并支持EAP—TLS认证。通过OPNET仿真证明,该方案有效的降低了lDoS攻击的威胁。然后针对EAP密钥管理机制进行了研究分析。希望通过本论文,大家对无线局域网安全问题无论在理论学习还是在教学研究角度都有较深入的理解。
参考文献：
[1]. 基于IEEE 802.16 Mesh网络的跨层设计[D]. 潘轶岑. 北京邮电大学. 2008
[2]. 基于IEEE802.16e协议的LDPC编码器的研究与实现[D]. 俞华梁. 上海交通大学. 2008
[3]. 基于IEEE802.11a的OFDM系统的研究[D]. 罗亚男. 北京交通大学. 2008
[4]. 基于IEEE 802.11a标准的OFDM系统及关键编码技术的研究[D]. 孙丽. 大连海事大学. 2008
[5]. 车联网MAC层关键技术研究[D]. 唐迪. 北京理工大学. 2015
[6]. 基于IEEE802.11硬件的TDMA协议设计与实现[D]. 沈磊. 武汉大学. 2017
[7]. 基于IEEE802.16e的OFDMA物理层研究与仿真[D]. 陈卓. 北京邮电大学. 2008
[8]. 基于IEEE 802.16e的WiMAX系统仿真平台设计与实现[D]. 王怡轩. 北京邮电大学. 2008
[9]. 基于IEEE802.11n协议的MIMO-OFDM系统中信道估计技术研究[D]. 许丹. 北京邮电大学. 2008
[10]. 无线局域网安全分析与OPNET仿真[D]. 安花英. 中国地质大学（北京）. 2008
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