这个案例展示了如何建模一个多节点下行正交频分多址接入(OFDMA) IEEE®802.11 ax™(1)场景使用SimEvents®, Stateflow®, WLAN工具箱™。在OFDMA,独立组织的副载波分配给不同的用户实现同时传输。多路复用技术的频谱效率,带来显著的优势竞争,网络延迟和抖动。这个示例提供了一个模型,使下行(DL) OFDMA 802.11 ax网络通信。网络拓扑结构由一个接入点(AP)和四个线性站。模型允许您配置多个应用程序相同的访问类别(AC)不同的目的地。在这个例子中,资源的分配单位(俄文)站根据用户的数量是固定的。美联社时间表传输站循环的方式。派生的情节显示DL吞吐量美联社与OFDMA OFDM相比更高。
IEEE 802.11 ax的引入显著增强现有的802.11交流标准(2]。的一个重要改进是OFDMA,这是一个扩展的正交频分复用(OFDM)数字调制技术在多用户环境。OFDMA是原则有效地使用可用的频率空间。OFDMA分区在信道带宽为多个互斥的部分波段,称为俄文。通过划分信道带宽,多个用户可以同时访问空气界面。因此,对多用户的并发传输的帧是可能的在同一时间。例如,传统20 MHz通道可以分割成一个最大的九子信道。随后,使用OFDMA, 802.11 ax美联社可以同时传输小帧九802.11 ax站。同时传输的帧不仅减少了过度开销的MAC也减少争用开销。在OFDMA,俄文的分配完全由美联社。802.11 ax标准指定了两种类型的OFDMA传输,即下行和上行(UL) OFDMA (DL)。
DL OFDMA:美联社数据传送到多个站点同时使用不同的俄文为每个站。
UL OFDMA:多个电台传输数据美联社同时与每个站使用不同的俄文。
本节说明了OFDM和OFDMA的区别。在这个图中,802.11 n / ac / ax美联社传送DL独立4 OFDM站。整个通道带宽用于DL美联社和单个OFDMA站之间的通信。同样适用于任何上行传输从一个802.11 n / ac / ax端802.11 n / ac / ax美联社。
这个数字显示,当OFDMA是使用,802.11 ax美联社分区通道带宽为多个俄文OFDMA站在连续的基础上同时DL传输。通过划分信道带宽,OFDMA使可用的频谱使用效率,从而减少争用MAC层和物理层序言开销。
802.11 ax美联社也可以配合802.11 ax OFDMA站同时上行传输。
这个例子演示了DL OFDMA通信在一个802.11 ax网络与一个美联社和四个站。这些电台是线性与美联社位于开始放置。这些电台实现载波监听多路访问与避碰(CSMA / CA)物理载波监听。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。这个例子是一个增强的802.11 MAC和测量应用程序吞吐量的例子。增强相关添加802.11 ax DL OFDMA支持MAC层和物理层库模块。金宝app然而,节点位置分配器(NPA)
,视觉型的人
和应用程序流量发生器
块是一样的802.11 MAC和测量应用程序吞吐量的例子。
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。
应用程序配置
这个例子使用相同的应用程序层块(交通生成器和交通接收机)中使用802.11 MAC和测量应用程序吞吐量的例子。您可以添加或删除任意数量的应用程序块不同的配置选项数据包大小
,包的时间间隔
,目的地名称
,访问类别(AC)
。多个应用程序同时启用了相同的交流可以不同目的地名称
。添加或删除应用程序,输入应用程序
子系统的一个节点,双击它。这图显示了应用程序内应用程序
子系统。
这个图显示了应用程序的配置选项。双击应用程序流量发生器
块来检索这些选项。
苹果电脑配置
美联社可以配置为DL OFDMA多用户传输帧格式的设置PHY Tx格式
来HE-MU-OFDMA
在MAC配置参数。你也可以限制用户的数量在DL OFDMA传输使用马克斯下行站
财产。
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住宅的场景的例子。
模型的局限性与HE-MU-OFDMA格式:
这个例子仅支持DL OFD金宝appMA沟通。任何节点可以作为一个AP或站。节点与一个或多个应用程序被认为是APs启用。这个模型假定所有剩余的电台与APs相关联。
不支持上行致谢。金宝app
不支持渠道预订使用RTS & CTS。金宝app
不支持OFDMA结合天线系统。金宝app
不支持OFDMA结合率适应。金宝app
当PHY Tx格式
是HE-MU-OFDMA
,Ack政策
,RTS门限
,数量的传输链
选项是禁用的。
衡量网络吞吐量,为这两个场景进行仿真:
美联社的发射机美联社:模拟模型服务1,2,4,6,8,9站使用OFDM和OFDMA传输。
据美联社和电台发射机:上面的场景一样,但站也使用OFDM传输与AP。
通过这些模拟吞吐量结果绘制的DL站数量的函数OFDM (HE-SU)和OFDMA (HE-MU-OFDMA)配置。
模拟配置
创建一个802.11 ax网络九站和一个美联社。美联社,添加9应用程序流量发生器
生成数据块九站。使电台发射机,配置AppState
一个应用程序流量发生器
块。配置美联社/站(s)与此表中所示的值。
参数 | 价值 |
---|---|
数据包大小 | 1000个字节 |
包的时间间隔 | 0.00001秒 |
访问类 | 最大的努力 |
马克斯A-MPDU子帧 | 1 |
MCS | 11 |
Ack政策 | 没有应答 |
模拟网络HE-SU
和HE-MU-OFDMA
格式由不同数量的应用程序启用,1,2,4,6,8,9为每个模拟。每个模拟运行结束时,每个节点的吞吐量值的检索statistics.mat
文件和总结获得的总吞吐量。
小区吞吐量结果OFDM和OFDMA配置。
美联社的发射机
这段代码块OFDM发射机和OFDMA配置只使用美联社:
图;%的DL站numStations = [1 2 4 6 8 9];%吞吐量结果OFDMA配置(Mbps)throughputOFDMA = (32.64 46.08 59.52 55.68 72.96 - 82.08);%吞吐量结果OFDM配置(Mbps)throughputOFDM = (33.76 33.76 33.76 33.76 33.76 - 33.76);%的情节从OFDM仿真获得的吞吐量情节(numStations throughputOFDM,“o”);%保留OFDM吞吐量的阴谋持有在;%的情节从OFDMA模拟获得的吞吐量情节(numStations throughputOFDMA,“- x”);网格在;包含(“DL站的数量”);ylabel (吞吐量(Mbps)的);传奇(OFDM的,“OFDMA”,“位置”,“northeastoutside”);标题(“下行吞吐量美联社”);
据美联社和电台发射机
这段代码块OFDM和OFDMA配置使用APs和电台发射机:
图;%的DL站numStations = [1 2 4 6 8 9];%吞吐量结果OFDMA配置(Mbps)throughputOFDMA = (20.8 27.52 32.64 29.76 40.96 - 38.88);%吞吐量结果OFDM配置(Mbps)throughputOFDM = (7.2 21.44 16.64 10.72 8.16 8);%的情节从OFDM仿真获得的吞吐量情节(numStations throughputOFDM,“o”);%保留OFDM吞吐量的阴谋持有在;%的情节从OFDMA模拟获得的吞吐量情节(numStations throughputOFDMA,“- x”);网格在;包含(“DL站的数量”);ylabel (吞吐量(Mbps)的);传奇(OFDM的,“OFDMA”,“位置”,“northeastoutside”);标题(“下行吞吐量美联社”);
上面的情节显示802.11 ax OFDM和OFDMA的吞吐量比较。OFDMA减少在MAC争用和PHY序言开销,获得的吞吐量和OFDMA是大于获得使用OFDM。当配置只有美联社发射机,DL吞吐量展示了OFDM没有变化。然而,当美联社和车站都配置为发射机,DL吞吐量稳步下降。这是因为美联社得到更少的机会传输网络中传输站数量的增加。
这个例子使您能够模型DL OFDMA通信在多节点IEEE 802.11 ax网络。DL OFDMA支持添加到金宝appPHY和MAC库模块。应用程序层配置允许您启用多个应用程序使用不同的目的地相同的交流。循环调度策略是用于选择站下传播。俄文的分配基于用户的数量是固定的。故事情节在美联社确认吞吐量OFDMA是大于获得使用OFDM。
调度站的传输
这个示例使用轮询调度算法选择站下传播。
俄文分配
在传输,分配指数定义的分配俄文。的棒球队以27 - 24的比分分配索引定义在表队1]。对于每一个20 MHz子通道,一个8位指数描述俄文的数量,大小的俄文,用户的数量在每个俄文传播。在这个例子中,俄文的DL站的分配基于用户的数量是固定的,这个表所示。在两个以上情节,吞吐量下降对OFDMA四站到六站可以隶属于俄罗斯的大小。传输时间短52-tone俄文26-tone俄文相比。当一个μ帧传播,所有的PSDUsμ框架填充在同一传输时间一致。26-tone俄文6用户的存在导致传输时间较长,造成用户4和6之间的吞吐量下降。
数量的电台 | 分配指数 | 大小的俄文(音调) | |||||||||
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1 | 192年 |
|
|||||||||
2 | 96年 |
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|||||||||
3 | 128年 |
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|||||||||
4 | 112年 |
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|||||||||
5 | 15 |
|
|||||||||
6 | 7 |
|
|||||||||
7 | 3 |
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|||||||||
8 | 1 |
|
|||||||||
9 | 0 |
|
在这个例子中使用的模型实现了四站(分配指数112)。您可以修改车站调度算法和俄文分配通过更新helper函数roundRobinScheduler使用的EDCA MAC
块。
本例使用这些助手:
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:MPDUs聚集,形成一个A-MPDU。
helperSubframeBoundaries.m:返回A-MPDU的子帧边界。
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 P802.11ax™/ D4.1。“高效WLAN第六修正案:增强”信息技术标准草案——电信和信息交换系统本地和市区网络-特定需求- 11:无线局域网介质访问控制(MAC)和物理层规范(体育)。
IEEE Std 802.11 ac™-2016。“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.
江,道,et al .,编辑。正交频分多址接入基础和应用程序。奥尔巴赫,2010年。