这个例子展示了如何衡量多节点的MAC和应用程序层吞吐量802.11 a / n / ac / ax网络使用SimEvents®, Stateflow®,和WLAN工具箱™。在这个例子中给出的系统级模型包括配置等功能的优先级流量在应用程序层,生成能力和解码Non-HT波形,HT-MF, VHT, HE-SU和HE-EXT-SU格式,MPDU聚合,使块MPDUs的承认。应用程序层吞吐量计算对发布使用该模型验证校准结果TGax任务组(4]框3场景(测试1 a、1 b和2 a)中指定TGax评价方法(3]。获得应用程序层吞吐量最小和最大吞吐量中指定范围内的校准结果发表(4]。
IEEE 802.11®™工作组不断增加功能802.11规范(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)层吞吐量是指成功传输的数据量的MAC层经过一段时间。MAC协议数据单元(MPDU)是在MAC层传输的单位。在802.11 n,介绍了MPDU聚合增加吞吐量。当MPDU聚合支持,MAC层聚合多个MPDUs成一金宝app个聚合MPDU (A-MPDU)传播。这降低了信道争用的开销传输多个帧,从而提高吞吐量。在802.11 ac (1)和802.11 ax (2),最大限制的A-MPDU长度增加导致更好的吞吐量在WLAN网络。
这个例子与五个节点模型WLAN网络如这个图所示。与避碰这些节点实现载波监听多路访问(CSMA / CA)与物理载波监听和虚拟载波监听。物理传感载体使用clear channel评估(CCA)机制来确定介质传输之前很忙。然而,虚拟载波感知使用RTS / CTS握手防止隐藏节点问题。
模型的示例显示各种统计数据,如传播的数量,收到,丢弃的数据包PHY和MAC层。此外,运行时数据,帮助分析/评估节点级和网络级性能也显示在这个模型。该模型是根据出版校准结果进行验证TGax任务组(4]框3场景(测试1 a、1 b和2 a)中指定TGax评价方法(3]。
WLAN网络
组件的WLAN节点
无线局域网的组成部分节点图所示。检索到的信息为每个节点按下箭头按钮在上面的图。
这个例子是一个增强802.11多节点网络建模与PHY和MAC(WLAN工具箱)的例子。更多信息请参考示例文档页面每一层在WLAN节点。应用程序,EDCA MAC和PHY块本例中使用这些增强了802.11多节点网络建模与PHY和MAC(WLAN工具箱)。
应用程序:
应用程序层有能力生成数据有不同的优先级,此图所示。这些优先级级别配置使用访问类
面具属性参数的应用程序流量发生器WLAN节点内部块。
EDCA麦克:
EDCA MAC块本例中使用这些增强了MAC块中使用802.11多节点网络建模与PHY和MAC(WLAN工具箱)例子
生成和解码MAC帧的高效单用户(HE-SU),效率高扩展范围单用户(HE-EXT-SU),非常高的吞吐量(VHT),高吞吐量混合格式(HT-MF)和Non-HT格式。使用这些格式配置PHY Tx格式
房地产在MAC EDCA的面具参数块WLAN节点内部如这个图所示。
MPDUs聚集,形成一个A-MPDU。这可以通过设置配置PHY Tx格式
之一HT-MF
,VHT
,HE-SU
,或HE-EXT-SU
。在的情况下HT-MF
,MPDU聚合
属性也必须支持A-MPDU一代。
承认多个MPDUs在A-MPDU一块确认(BA)框架。MAC假定一个预先配置的英航A-MPDU的发射机和接收机之间的会话。
启用/禁用致谢。这可以使用配置Ack政策
财产。
保持独立的重试限制短帧(不到RTS门限)和时间框架(大于或等于RTS门限)。这些限制可以使用配置马克斯短重试
和麦克斯长重试
属性。
传输多个数据流,使用多输入多输出(MIMO)的能力。您可以配置此功能使用数量的传输链
财产。这财产的价值只有当适用PHY Tx格式
属性设置为VHT
,HE-SU
,或HE-EXT-SU
。那功能还可用于HT
格式的MCS
财产。值的范围[0、7],[8 15],[16,23岁],和(24、31)对应一个,两个,三个,四个分别的数据流。
适应根据信道条件通过数据速率速度适应算法
财产。这是适用的价值只有当PHY Tx格式
属性设置为Non-HT
。你可以选择之间汽车的速度后退(ARF)
和吟游诗人
算法。保持一个常数在仿真数据速率,固定利率
选项是可用的。
实现并行传输之间的基本服务集(bss)支持空间重用与BSS的颜色
财产。只有当这个属性是适用PHY Tx格式
属性设置为HE-SU
,HE-EXT-SU
,或HE-MU-OFDMA
。这个模型不支持空间重用(SR)功能。金宝app研究SR与BSS着色的影响网络吞吐量、参考空间复用与BSS着色802.11 ax住宅的场景(WLAN工具箱)的例子。
体育:
能力生成和解码Non-HT波形,HT-MF, VHT, HE-SU和HE-EXT-SU格式
吞吐量变化为不同的应用程序相关的配置参数,MAC和PHY层。任何改变在配置可以增加或减少吞吐量。你可以改变这些参数测量和分析吞吐量。
MCS
:体育数据速率
PHY Tx格式
:PHY传输格式
数据包大小
:应用程序包的大小
马克斯A-MPDU子帧
:在一个A-MPDU子帧的最大数量
马克斯Tx队列大小
:MAC传输队列的大小
以及以上参数,还可以改变节点位置,Tx和Rx收益,频道损失,在网络的节点数量,MAC争用参数,传输链数量和速度适应MAC算法来分析吞吐量。这个例子演示了MAC的测量和分析吞吐量的不同数据包大小应用程序流量发生器
块。
应用程序包的大小
吞吐量是直接与应用程序包的大小成正比。较小的数据包大小导致更多的数据包传输。在MAC层,有一个为每个数据包传输开销争论的时间。这是因为MAC层确保特定的信道空闲的时间(参考部分10.3.2.3 [1])之前发送任何数据包。因此,作为数据包的大小减少,争用开销增加导致更低的吞吐量。
模型配置
您可以配置应用程序使用这些步骤:数据包大小
开放模式WLANMACThroughputMeasurementModel.slx
要进入一个节点子系统,单击向下箭头底部的节点
打开面具应用程序的参数,双击应用程序流量发生器
启用应用程序设置应用程序状态
“上”
配置的值数据包大小
运行仿真,观察吞吐量。test-1a TGax校准结果的(4如下所示:
上述情节比较校准结果WLAN工具箱对其他上市公司的发表结果(4]。蓝颜色的曲线代表WLAN工具箱的结果,而灰色颜色的曲线代表其他公司的结果。
仿真模型的生成:
运行时可视化显示信道争用,所花费的时间传输,为每个节点接收
一个可选运行可视化仿真期间()显示的帧数所选节点的MAC传输队列中排队。
条形图显示等指标为每个节点传输,接收,丢弃的数据包在PHY和MAC层
一个垫子文件statistics.mat
在每一层为每个节点获得的详细统计数据
这个图展示了MAC状态转换对仿真时间。
你也可以观察的生活状态MAC层传输缓冲区使用“观察MAC队列长度”按钮在上面的可视化。
这图显示了网络数据的模拟。
TGax任务组(4应用程序吞吐量公布结果为不同的场景。你可以观察到第三层(MAC层以上)网络中的每个节点的吞吐量的吞吐量列statisticsTable存储在“statistics.mat”。MAC的TGax校准场景模拟器发表结果的应用程序吞吐量用户数据报协议(UDP)和逻辑链路控制(LLC)层开销。
从仿真结果计算应用程序吞吐量使用下面的代码:
%的负载数据。垫(模拟)的输出文件simulationResults =负载(“统计数据”,“statisticsTable”);%的统计数据统计= simulationResults.statisticsTable;%成功传播网络中MAC层字节totalMACTxBytes =总和(stats.MACTxBytes);% UDP & LLC管理费用(字节)udpOverhead = 36;llcOverhead = 8;% UDP & LLC(字节)的网络开销udpAndLLCOverhead =总和(stats.MACTxSuccess) * (udpOverhead + llcOverhead);%成功传播应用程序字节totalAppTxBytes = totalMACTxBytes - udpAndLLCOverhead;%时间最后传输网络中完成(微秒)simulationTime = max (stats.MACRecentFrameStatusTimestamp);%应用程序吞吐量(Mbps)applicationThroughput = (totalAppTxBytes * 8) / simulationTime;disp ([“应用程序吞吐量= 'num2str (applicationThroughput)“Mbps”]);
应用程序吞吐量= 4.7276 Mbps
不同的应用程序吞吐量TGax校准场景策划反对不同的MAC服务数据单元(MSDU)大小仿真时间30秒,如下所示:
配置选项
你可以改变这些配置参数进一步探索这个例子:
应用程序层:访问类别和数据包间隔
MAC层:RTS门限,Tx队列大小,数据率、短重试限制,长重试限制,传输帧格式,MPDU聚合,ack政策,传播链的数量和速度适应算法
体育:PHY Tx增益,PHY Rx增益,和Rx噪声图
信道建模:瑞利衰落、自由空间pathloss范围传播损耗和数据包接收范围
节点位置使用节点位置分配器
每个节点的状态可以通过配置可视化在运行时可用的可视化工具
默认情况下,PHY发射机和接收机模块的运行解释执行
模式。更长时间的仿真时间,配置所有的块代码生成
模式下获得更好的性能。
相关的例子
为进一步探索参考这些示例:
模拟MAC的服务质量(QoS)交通调度在802.11 a / n / ac / ax网络,参考802.11 MAC QoS交通调度(WLAN工具箱)的例子。
模型与抽象PHY IEEE 802.11 ax多节点网络,参考802.11 ax系统级仿真与物理层抽象(WLAN工具箱)的例子。
一个多节点网络模型使用分布式协调功能(DCF) 802.11 MAC和PHY参考802.11多节点网络建模与PHY和MAC(WLAN工具箱)的例子。
这个例子使您能够创建和配置一个多节点802.11网络使用仿真软件模型分析了MAC层和应用层的吞吐量。金宝app在这个模型中,通过仿真结果MAC吞吐量是用来计算应用程序层吞吐量。该模型验证使用盒子3场景(测试1 a、1 b和2 a)中指定TGax评价方法(3确认它符合IEEE 802.11 [1]。这个例子中得出结论,应用程序层吞吐量计算最小和最大吞吐量中指定范围内的校准结果发表(4]。
在这个例子中使用的辅助函数和对象是:
edcaFrameFormats.m:创建一个枚举PHY帧格式。
edcaNodeInfo.m:返回一个节点的MAC地址。
edcaPlotQueueLengths.m:情节MAC队列长度的模拟。
edcaPlotStats.m:情节MAC状态转换对仿真时间。
edcaStats.m:创建一个枚举仿真统计。
edcaUpdateStats.m:Update statistics的模拟。
helperAggregateMPDUs.m:生成一个A-MPDU,通过创建和附加MPDUs包含MSDUs MSDULIST。
helperSubframeBoundaries.m:返回A-MPDU的子帧信息。
phyRx.m:模型PHY操作相关的数据包接收。
phyTx.m:包传输模型PHY操作相关。
edcaApplyFading.m:应用瑞利衰落对波形的影响。
heSIGBUserFieldDecode.m:解码HE-SIG-B用户字段。
heCPECorrection.m:正确估计和常见的相位误差。
heSIGBCommonFieldDecode.m:解码HE-SIG-B共同领域。
heSIGBMergeSubchannels.m:合并20 mhz HE-SIG-B子信道。
addMUPadding.m:添加多用户PSDU填充。
macQueueManagement.m:创建一个无线局域网MAC队列管理对象。
roundRobinScheduler.m:创建一个循环调度程序对象。
calculateSubframesCount.m:返回的子帧聚合。
interpretVHTSIGABitsFailCheck.m:解释VHT-SIG-A领域
rateAdaptationARF.m:创建一个自动回退(ARF)算法对象。
rateAdaptationMinstrelNonHT.m:创建一个吟游诗人算法对象。
IEEE Std 802.11™。“无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层(体育)规范。”IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems, Local and metropolitan area networks-Specific requirements.
IEEE P802.11ax™/ D4.1。“第六修正案:增强高效WLAN . .”Draft Standard for Information technology - Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks - Specific requirements -Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications.
IEEE 802.11 14/0571r12。“11 ax评价方法。”IEEE P802.11P: Wireless LANs.
男爵,史蒂芬。,Nezou, Patrice., Guignard, Romain., and Viger, Pascal. "MAC Calibration Results." Presentation at the IEEE P802.11 - Task Group AX, September 2015.