802.11网络中的吞吐量

IEEE®802.11™工作组不断向802.11规范添加功能[1]提高WLAN网络的吞吐量和可靠性。吞吐量是在一段时间内传输的数据量。介质访问控制（MAC）层吞吐量是指MAC层在一段时间内成功发送的数据量。MAC协议数据单元（MPDU）是MAC层的传输单位。在802.11n中，引入了MPDU聚集以增加吞吐量。当支持MPDU聚合时，MAC层将多个MPDU聚合到金宝app聚合的MPDU（A-MPDU）中以进行传输。这减少了用于传输多帧的信道争用的开销，从而产生增强的吞吐量。在802.11ac [1802.11ax [2]，增加A-MPDU长度的最大限制，导致WLAN网络中的更好的吞吐量。

模型802.11网络

此示例使用五个节点模拟一个WLAN网络，如图所示。这些节点利用具有物理载波侦听和虚拟载波侦听的碰撞避免（CSMA / CA）的载波感性多次访问。物理载波感测使用清晰的通道评估（CCA）机制来确定介质是否在发送之前忙。虽然，虚拟载波传感器使用RTS / CTS握手来防止隐藏节点问题。

该示例中的模型显示了PHY和MAC层的传输，接收和丢弃分组的各种统计信息。此外，在该模型中还显示了帮助分析/估计节点级别和网络级性能的运行时图。根据TGAX任务组的已发布校准结果验证此模型[4.]对于TGAX评估方法中规定的框3场景（测试1A，1B和2A）[3.]。

WLAN网络

WLAN节点的组件

WLAN节点的组件显示在该图中。通过按上述图中的每个节点的箭头按钮来检索信息。

应用程序，EDCA MAC和PHY块增强功能

这个例子是增强使用PHY和MAC的多节点802.11a网络建模例子。有关WLAN节点中的每个图层的更多信息，请参阅示例文档页面。在此示例中使用的应用程序，EDCA MAC和PHY块具有这些增强功能使用PHY和MAC的多节点802.11a网络建模。

应用：

应用层具有能够生成具有不同优先级的数据，如图所示。使用这些优先级使用访问类别在WLAN节点内的应用程序流量生成器块的掩码参数中的属性。

EDCA MAC：

在此示例中使用的EDCA MAC块在使用的MAC块上具有这些增强功能使用PHY和MAC的多节点802.11a网络建模例子

PHY：

生成和解码非HT，HT-MF，VHT，HE-SU和HE-EXT-SU格式的波形的能力

吞吐量测量

吞吐量因应用程序，MAC和PHY层而异。配置中的任何更改都可以增加或减少吞吐量。您可以改变这些参数的组合来测量和分析吞吐量。

随着上述参数，您还可以改变节点位置，TX＆RX增益，通道丢失，网络中的节点数，MAC争用参数，传输链条数和速率适配算法以分析MAC吞吐量。此示例通过不同的数据包大小演示MAC吞吐量的测量和分析应用程序流量生成器堵塞。

应用程序包大小

吞吐量与应用程序包大小成正比。较小的数据包大小会导致要传输更多数据包。在MAC层，每个发送的分组都有一个争用时间的开销。这是因为MAC层确保通道是空闲的特定时间（参见[1]）在传输任何数据包之前。因此，随着分组大小的减小，竞争开销增加导致吞吐量较低。

模型配置

您可以使用以下步骤配置应用程序包大小：

运行模拟并观察吞吐量。TGAX校准结果用于测试-1a中的[4.]如下所示：

上面的情节将WLAN工具箱的校准结果与[4.]。蓝色曲线表示WLAN工具箱的结果，而灰色曲线则代表其他公司的结果。

仿真结果

模型的模拟生成：

该图显示了关于模拟时间的MAC状态转换。

您还可以使用上述可视化中的“观察MAC队列长度”按钮观察MAC层传输缓冲区的实时状态。

该图显示了模拟结束时的网络统计信息。

使用TGAX校准结果验证应用层吞吐量

TGAX任务组[4.]发布了不同方案的应用程序吞吐量结果。您可以在“统计间隔”中存储在“统计信息”中存储的“吞吐量”列中的每个节点中的每个节点的第3层（上面的MAC层）吞吐量。用于MAC模拟器的TGAX校准方案已发布具有逻辑链路控制（LLC）层开销的用户数据报协议（UDP）的应用程序吞吐量结果。

要计算仿真结果的应用程序吞吐量，请使用以下代码：

％加载统计信息.mat（模拟输出）文件SimulationResults = Load（'统计数据'那'统计学'）;％ 统计数据stats = SimulationResults.stisticStable;％在网络中成功传输MAC层字节TotalMactxBytes = Sum（stats.mactxbytes）;％UDP＆LLC开销（字节）udpoverhead = 36;llcoverhead = 8;网络中％UDP＆LLC开销（字节）udpandllcoverhead = sum（stats.mactxsuccess）*（udpoverhead + llcoverhead）;％成功传输了应用字节totnolapptxbytes = totalmactxbytes  -  udpandllcoverhead;在网络中完成最后一个传输的％时间（微秒）仿真时间= max（stats.macrecentframestatusimestamp）;％应用程序吞吐量（Mbps）applicationThrougupput =（totnolapptxbytes * 8）/模拟时间;DISP（['应用程序吞吐量='num2str（applicationkrougpul）'Mbps']）;

应用程序吞吐量= 4.7276 Mbps

不同TGAX校准方案的应用程序吞吐量针对不同的MAC服务数据单元（MSDU）尺寸为30秒的仿真时间，如下所示：

进一步的探索

配置选项

您可以更改这些配置参数以进一步探索此示例：

相关例子

请参阅以下示例以获取进一步的探索：

此示例使您可以使用Simulink模型来创建和配置多节点802.11网络，用于分析MAC和应用层吞吐量。金宝app在该模型中，通过仿真结果获得的MAC吞吐量用于计算应用层吞吐量。使用TGAX评估方法中规定的框3场景（测试1a，1b和2a）验证该模型[3.]确认它符合IEEE 802.11 [1]。此示例得出结论，计算的应用层吞吐量在发布校准结果中规定的最小和最大吞吐量范围内[4.]。

附录

此示例中使用的辅助功能和对象是：

参考