2023数A题——WLAN网络信道接入机制建模

2023-09-22 15:36:02

A题——WLAN网络信道接入机制建模

思路:该题主要考察的WLAN下退避机制建模仿真。


资料获取


问题1:

假设AP发送包的载荷长度为1500Bytes(1Bytes = 8bits),PHY头时长为13.6μs,MAC头为30Bytes,MAC头和有效载荷采用物理层速率455.8Mbps发送。AP之间的RSSI为-70dBm。大部分时候只有一个AP能够接入信道,数据传输一定成功。当两个AP同时回退到0而同时发送数据时,存在同频干扰。假设并发时的SIR较低,导致两个AP的数据传输都失败。请对该2 BSS系统进行建模,用数值分析方法求解,评估系统的吞吐。

问题2:

假设两个AP采用物理层速率275.3Mbps发送数据,并发时两个终端接收到数据的SIR较高,两个AP的数据传输都能成功。其他条件同问题1。请对该2 BSS系统进行建模,用数值分析方法求解,评估系统的吞吐。

结果展示:

问题1-2时比较类似的,都是基于材料给出的方程组求解,并且仿真器进行仿真将二者结果进行对比。

pPoGNsx.png

pPoGsWd.png

这里对比结果可以发现仿真结果和数值计算结果基本完全一致


问题3:

假设AP间RSSI为-90dBm,AP发送包的载荷长度为1500Bytes,PHY头时长为13.6μs,MAC头为30Bytes,MAC头和载荷采用物理层速率455.8Mbps发送。Bianchi模型假设理想信道,实际上,无线传输环境是复杂多变的,当有遮挡物或者人走动时,无线信道都可能会快速发生比较大的变化。实测发现,当仅有一个AP发送数据时,即便不存在邻BSS干扰,也会有10%以内不同程度的丢包。假设因信道质量导致的丢包率P_e=10%。当两个AP发包在时间上有交叠时,假设SIR比较小,会导致两个AP的发包均失败。请对该2 BSS系统进行建模,尽量用数值分析方法求解,评估系统的吞吐。

结果展示:

这里相比前两问,多了两点情况,第一、用户之间的时间并不同步,且相互之前无法监听,因此仿真程序和公式都需要重新建模

修改后的建模结果如下
 

pPoG2OP.png


两者基本完全匹配


问题4:

考虑3BSS场景,如图2.2(c)所示,其中AP1与AP2之间,AP2与AP3之间RSSI均为-70dBm,AP1与AP3之间RSSI为-96dBm。该场景中,AP1与AP3不互听,AP2与两者都互听,可以预见的是,AP2的发送机会被AP1和AP3挤占。AP1与AP3由于不互听可能同时或先后发送数据。假设三个AP发送包的载荷长度为1500Bytes,PHY头时长为13.6μs,MAC头为30Bytes,MAC头和载荷采用物理层速率455.8Mbps发送。假设AP1和AP3发包时间交叠时,SIR较大,两者发送均成功。请对该3BSS系统进行建模,尽量用数值分析方法求解,评估系统的吞吐。

结果展示:

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