WiFi技术文献综述

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1、 WiFiWiFi 技术技术文献综述文献综述 摘要摘要： 随着网络技术和手机用户对无线通讯的需求与日俱增，出现了越来越多的无线通讯 协议，直接带动了全球 WiFi 设备呈现迅猛增长的态势，WiFi 在互联网时代作为一种短距离 无线传输的技术应用，以其独有的优势备受各界的关注。在 WiFi 的发展中有许多技术用于 提升 WiFi 性能以及解决传输中出现的影响 WiFI 性能的问题，这些问题在实际的 WLAN 场 景下导致传输性能的下降。本文通过阅读关于 WiFi 协议与技术文献，分析了一些解决 WiFi 应用性能的技术， 其中包括基于 TDMA 思想的 h-MAC， RT-WiFi； 对传统 I

2、EEE 802.11 DCF 优化的 A-DCF 以及基于通过控制滑动窗口大小来调控接入概率来弥补 TCP在 WiFi 应用中 公平性问题的 EF-TCP。然后着重研究与论述了基于竞争方式 MAC 层协议的核心实现机制 和特点，最后基于这些特点对 WiFi 性能技术的研究策略和发展趋势进行了展望。 关键字关键字：WiFi；无线局域网；h-MAC；RT-WiFi；A-DCF；EF-TCP 1.1. 引言引言 近年来，无线网络迅速发展，在众多无线标准中，无线局域网因为其较低的构建和运营 成本、 较高的传输速率、 较远的传输距离等优点获得了人们的青睐。 随着笔记本电脑、Wi-Fi 手机、PDA 等移

3、动终端的广泛使用，用户对无线接入的需求日渐突出。 目前，Wi-Fi 以其灵活性和可移动性，在家庭和小型办公网络用户对移动连接的需求是 越来越大。在这几年，无线 AP 的数量呈迅猛的增长，无线网络的方便与高效使其能够得到 迅速的普及。除了在一些公共地方有 AP 之外，国外已经有先例以无线标准来建设城域网， 因此，Wi-Fi 的无线地位将会日益牢固。美国、日本等发达国家是目前 Wi-Fi 用户最多的地 区。廉价的 Wi-Fi，必将得到更加广泛的应用。 WiFi 是由 AP ( Access Point ) 和无线网卡组成的无线网络。 AP 一般称为网络桥接器或 接入点, 它是当作传统的有线局域网络

4、与无线局域网络之间的桥梁, 因此任何一台装有无线 网卡的 PC 均可透过 AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源。 市场上出现了3 种 Wi-Fi 的应用模式：企业或者家庭内部无线接入模式、电信运营商提供的无线宽带接入服务和“无 线城市“的综合服务模式。“无线城市是指在城市内架设基本全覆盖的 Wi-Fi 网络，为公众 提供随时随地的移动宽带接入服务。 WiFi 作为宽带接入的一种有效方式， 与有线接入相比， 其特点和优势主要体现在： 1.传输距离远。无线电波的覆盖范围广。 2.传输速度快，传输质量有待提升。 3.业务集成性，可以利用已有的宽带有线接入资源，迅速地部署网络，形成无缝覆盖。 4.

5、建设便捷性，不受布线条件限制。 5.使用安全性。 本文首先介绍 WiFi 的在人们生活中的应用与 WiFi 技术的特点，然后介绍传统 WiFi 技 术所存在的问题，随后介绍几种解决技术问题的解决方案以及其分析，最后对 WiFi 技术进 行总结，对其未来发展趋势进行展望。 2.2. 传统传统 WiFiWiFi 面临的问题面临的问题 传统 WiFi 技术在我们的日常生活中广泛应用， 但同时传统 WiFi 技术也存在一些不可避 免问题。如何解决这些问题对于我们未来对 WiFi 技术的研究与展望有着至关重要的作用， 其中存在的几个问题是： 1. 隐藏终端问题：由于隐藏节点对同信道的干扰导致性能降低，导

6、致吞吐量降低。经典的 TDMA 策略通过时间域来在时域中分离业务，但这种服务在关联多个 STA 的 AP 情况 下是低效的。 2. 无线协议的局限性：在无线 CPS 中已有许多无限技术，但这些协议只能支持一个狭窄 的类别。如 IEEE802.15.4 专注实时数据交互和可靠性，但不适用于高速控制应用。无 线技术标准不能够很好的提供实时分组数据的传送，主要面对的是实时性非常高的控制 系统1。 3. 无线多跳网络提高 TCP 端到端性能问题：DCF 工作过于依赖拓扑与流配置，容易出现 复杂的干扰模式(如不对称竞争中 DCF 表现差)；TCP 最初设计没有考虑无线环境产生 的复杂问题。 4. 无线场景下 TCP 上下行带宽不均衡问题：AP 与多个 STA 竞争无线信道中，由于 TCP 中的延迟 ACK 机制使得某些大拥塞窗口的上行流不会频繁超时，其拥塞窗口大，吞吐 量高；而某些小拥塞窗口的上行流频繁超时使得拥塞窗口变得更小。下行流频繁超时， 拥塞窗口变小，吞吐量下降2。 3.3. WiFiWiFi 技术介绍技术介绍 为了解决上面举例的几个问题， 本文通过阅读与总结文