无线局域网发展与MAC层协议仿真研究

"这篇硕士学位论文主要探讨了基于OPNET的无线局域网MAC层协议的仿真设计与研究，作者李丰在导师王秋光的指导下完成，专业为信号与信息处理，时间是2007年。" 在无线局域网（WLAN）的发展历程中，我们可以看到它经历了几个关键阶段。第一代WLAN始于1985年，由美国联邦通信委员会的法规推动，使用了专用和免许可证频段，特别是ISM频段，推动了其发展。随后，第二代WLAN在1980年代末期出现，由IEEE 802.11任务组制定了物理层和媒体访问控制（MAC）协议的标准。1997年，IEEE 802.11标准发布，推动了标准化的无线局域网产品出现。 随着对更高传输速率的需求，IEEE 802.11标准最初的2Mb/s速率不再能满足用户需求，因此在1999年产生了IEEE 802.11a和IEEE 802.11b标准，后者提供54Mb/s的速率，成为第三代WLAN的代表。2002年的IEEE 802.11g标准与802.11b兼容，同样提供54Mb/s速率，标志着第四代WLAN的到来。 在WLAN中，MAC层协议是解决多用户共享有限信道的关键，它确保公平且有效地分配资源。IEEE 802.11标准的MAC层最核心的是分布式协调功能（DCF），它采用了一种随机接入策略。此外，RTS/CTS机制也被用于减少冲突。论文中，作者设计并仿真了DCF的基本模式和RTS/CTS的可选模式，同时提出了增强型DCF（EDCF）以支持服务质量（QoS），并在此基础上构建了自拟参数算法，旨在提升协议的吞吐量和降低时延。 OPNET仿真平台被用作实现这些仿真的工具，作者通过OPNET Modeler 10.0对802.11 MAC协议进行了模拟，分析了DCF和RTS/CTS的工作效果，同时在OPNET中实现了基于QoS的EDCF，并提出了新的退避算法以适应高负载网络环境，以期提高WLAN的性能并指导未来算法的改进方向。