开题报告-无线局域网DCF接入机制的OPNET性能仿真

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1、 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告毕 业 设 计 （ 论 文 ） 开 题 报 告 题题 目目 无线局域网 DCF 接入机制的 OPNET 性能仿真 学学 院院 通信工程学院 专专 业业 信息工程 姓姓 名名 班班 级级 学学 号号 指导教师指导教师 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 随着社会对计算机依赖性的迅速增加,用户要求互连的计算机数量更多,类型也 更为复杂。但传统有线网络由于受设计或环境条件的制约,在物理、逻辑和资金方面 普遍存在着一系列问题,特别是当涉及到网络移动和重新布局时,所以发展一种可行 的无线通信

2、网络技术作为现有数据连接的扩充己成为一种需要。自从上个世纪 90 年 代以来,随着个人数据通信的发展,为了实现任何人在任何时间、 任何地点均能实现数 据通信的目标,要求传统的计算机网络由有线向无线,由固定向移动,由单一业务向多 媒体发展,更进一步推动了无线局域网（Wireless Local Area Networks, WLAN）的 发展。 与有线局域网相比较,无线局域网具有移动性高、传输距离长、网络保密性好、 开发运营成本低、易扩展、受自然环境影响小,组网方式灵活、管理方便等特点,弥补 了传统有线局域网的不足。 目前,无线局域网仍处于众多标准共存时期。每一标准的背后都有大公司或者大 集团的

3、支持。在美国和欧洲,形成了几个互不相让的高速无线标准:802.11b 这个标准 目前在北美非常流行;与其竞争的标准是由 Intel、 Motorola、 Compaq 支持的 Home-RF 标准;美国 IEEE 创建了另外一种高速无线标准 802.11a,比 802.l1b 技术快近 5 倍;欧 洲电信标准委员会创建了一个很有竞争力的高速标准 HyperLAN2。我国作为移动通信 应用的大国,于 2003 年 5 月 12 日发布了无线局域网国家标准。此标准的一个重要组 成部分就是是由中国宽带无线 PI 标准工作组制定的新的安全机制无线局域网鉴 别和保密基础结构（WAPI）。 现在,支持 1

4、1Mbps 以上用户传输速率的系统相当成熟:速率在 40Mbps 甚至 8OMbps 及以上的系统实现己在加拿大、美国、欧洲、日本等国家的专门实验室展开。 研究的范围从无线电设计、物理层实现、媒体接入控制（MAC）技术直至网络对无线 多媒体的支持。根据技术发展趋势和研究情况,在未来 10 年左右的时间里,为用户提 供高达 1Gbps 速率的系统是可能的。 正是这样的发展速度刺激了今天无线网络快速的 发展和应用。 当然,无线局域网还面临着许多问题: 一是可靠性问题。无线局域网采用无线信道进行通信,而无线信道是一个不可靠 信道,存在着各种各样的干扰和噪声,从而引起信号的衰落和误码,进而导致网络吞吐

5、 性能的下降和不稳定。此外,由于无线传输的特殊性,还可能产生“隐藏终端”、“暴 露终端” 、“插入终端”等问题,影响系统的可靠性。 二是干扰问题。外界干扰可对无线信道和无线局域网设备形成干扰,无线局域网 系统内部也会形成自干扰;同时,无线局域网系统还会干扰其他无线系统。 三是安全性问题。无线局域网的安全性主要是指信息安全,即保证信息传输的可 靠性、保密性、合法性和不可篡改性;但无线网络的通信范围不受网络布局的限制, 只要能够接受到无线网络的信号,就可能与之进行通信,这就带来了比较严重的网络 通信安全问题。 对于无线局域网而言，由于仅涉及空中接口的物理层（PHY）和媒质接入控制层 （MAC），使

6、得 MAC 层协议的性能成为影响无线局域网性能的重要因素。无线局域网 的 MAC 层协议主要是采用分布式协调功能（DCF）和点协调功能（PCF）,以及介于两 者之间的混合协调功能（HCF）。HCF 是最基本的媒体访问方法,因此对基于 DCF 的无 线局域网网络性能分析具有重要的意义,本文的重点也是对 DCF 进行分析。 DCF 机制基于 CSMA/CA （Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,载波侦听多路访问/冲突避免）,并以 RTS/CTS （Request To Send/Clear To Send access method）机制作为辅助的介质访问方式。DCF 控制方式利用载波侦 听机制,适用于分布式网络,传输具有突发性和随机性的普通分组数据,支持无竞争型 实时业务及竞争型非实时业务,所有要传输数据的用户均拥有平等接入网络的机会。 分布式控制方式DCF通过使用CSMA/CA和随机退避时间来实现信道的自动接入共 享。一个工作站在发送数据之前,先检测信道上