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网络中的吞吐量和可靠性。吞吐量是在一段时间内传输的数据量。媒体访问控制（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聚合成金宝app聚合的MPDU（A-MPDU）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[MPDU长度的最大限制增加，导致WLAN网络中的更好的吞吐量。

802.11网络

如图所示，这个示例模拟了一个有5个节点的WLAN网络。这些节点实现了具有物理载波感知和虚拟载波感知的带冲突避免的载波感知多址访问(CSMA/CA)。物理载波传感使用清晰信道评估(CCA)机制来确定传输前介质是否繁忙。而虚拟载波传感采用RTS/CTS握手来防止隐藏节点问题。

该示例中的模型显示了各种统计信息，例如PHY和MAC层的传输，接收和丢弃分组的数量。此外，在该模型中还显示了帮助分析/估计节点级和网络级性能的运行时数据。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

在该图中示出了WLAN节点的组件。通过按下上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网络建模的例子。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：

应用层具有如本图中所示的具有不同优先级的数据生成数据。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：

在本例中使用的EDCA MAC块比在使用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层的不同配置参数而异。配置中的任何更改都可能增加或减少吞吐量。您可以改变这些参数的组合，以度量和分析吞吐量。

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应算法的分析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发生器堵塞。

应用程序包大小

吞吐量与应用包大小成正比。数据包越小，发送的数据包越多。在MAC层，每个传输的包都有争用时间的开销。这是因为MAC层确保通道在特定的时间内是空闲的(参考[的10.3.2.3节)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.]的情况如下:

上图将WLAN工具箱的校准结果与[4.］．蓝色曲线表示WLAN工具箱的结果，灰色曲线表示其他公司的结果。

仿真结果

模型的仿真生成:

该图显示了关于模拟时间的MAC状态转换。

您还可以使用上面显示的“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“统计信息”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校准方案发布了具有逻辑链路控制（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，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'统计术'）;％ 统计数据stats = simulationresults.stisticstable;％在网络中成功传输MAC层字节totalMACTxBytes =总和(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totalAppTxBytes = totalMACTxBytes - udpAndLLCOverhead;在网络中完成最后一个传输的％时间（微秒）simulationTime = max (stats.MACRecentFrameStatusTimestamp);％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”]）;

应用吞吐量= 4.7276 Mbps

不同TGAX校准方案的应用程序吞吐量绘制针对不同的MAC服务数据单元（MSDU）尺寸为30秒的模拟时间，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

有关进一步的探索，请参阅以下示例：

此示例使您可以使用Simulink模型创建和配置多节点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评估方法中指定的框3场景（测试1A，1B和2A）进行验证此模型[3.]确认它符合IEEE 802.11 [1］．此示例得出结论，计算出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