[发明专利]基于IEEE802.11的分裂阶段多信道协议吞吐性能分析系统及方法

摘要

本发明公开了基于IEEE 802.11的分裂阶段多信道协议吞吐性能分析系统及方法。本发明方法：①输入计算分裂阶段多信道协议吞吐量所需的原始参数；②判断可用信道数量是否大于等于2，若小于2，采用$S=\frac{E\left[P\right]\·f}{\frac{1-p_{\mathrm{tr}}}{p_s{p}_{\mathrm{tr}}}\·\mathrm{\σ}+\frac{1-p_s}{p_s}\·T_c+T_s}=\frac{E\left[P\right]\·f}{E_0}$计算只有1个可用信道时的吞吐量；若大于等于2，进行步骤③；③根据输入的物理参数，利用计算E₀、计算T_RTS/CTS、F₀=SIFS+H+E[P]+δ+SIFS+ACK+δ计算F₀；④若是同步分裂阶段多信道协议，采用计算吞吐量；若是异步分裂阶段多信道协议，则进行步骤⑤；⑤利用判断异步分裂阶段多信道协议处于分配控制信道传输数据状态，还是处于不分配控制信道传输数据状态；处于分配控制信道传输数据状态采用计算吞吐量，处于不分配控制信道传输数据状态采用计算吞吐量；⑥将计算出的吞吐量输出。

主权项

基于IEEE802.11的分裂阶段多信道协议吞吐性能分析系统，其特征是包括：输入参数模块：用于输入计算分裂阶段多信道协议吞吐量所需的原始参数；同步和异步SP识别模块：用于识别是同步分裂阶段多信道协议还是异步分裂阶段多信道协议，识别依据是否在统一的传输时间段内传输数据，在统一的传输时间段内传输数据的是同步分裂阶段多信道协议，否则是异步分裂阶段多信道协议；异步SP状态判断模块：用于判断异步分裂阶段多信道协议处于分配控制信道传输数据状态，还是处于不分配控制信道传输数据状态，判断依据为下式$2TBD+F_0\≤\underset{i=2}{\overset{v}{\Σ}}{T}_{RTS/CTS\_i}$上式中，TBD是信道切换所需时间；F₀是n个站点竞争信道时出现一对站点发送数据所需要的时间；T_RTS/CTS是n个站点竞争信道时出现一对站点成功RTS/CTS交互所需的平均时间；如果上式成立，则处于不分配控制信道传输数据状态；如果上式不成立，则处于分配控制信道传输数据状态；模型分析模块：根据同步分裂阶段多信道协议还是异步分裂阶段多信道协议，采用相应的性能分析模型；吞吐量计算模块：根据可供使用的信道数量、同步分裂阶段多信道协议还是异步分裂阶段多信道协议，以及分配和不分配控制信道传输数据状态选择相应的吞吐量公式进行计算，前提是有v个可用信道，v≥2；对于同步分裂阶段多信道协议和异步分裂阶段多信道协议处于分配控制信道传输数据状态，采用的吞吐量计算式为$S=\frac{v\·E\[P\]\·f}{\underset{i=1}{\overset{v}{\Σ}}{T}_{RTS/CTS\_i}+F_0}$上式中，v是可用信道数量；E[P]是数据帧有效载荷值；f是信道速率；T_RTS/CTS是n个站点竞争信道时出现一对站点成功RTS/CTS交互所需的平均时间；F₀是n个站点竞争信道时出现一对站点发送数据所需要的时间；对于异步分裂阶段多信道协议处于不分配控制信道传输数据状态，采用的吞吐量计算式为$S=\frac{E\[P\]}{T_{RTS/CTS\_v}}$上式中，E[P]是数据帧有效载荷值；T_RTS/CTS是n个站点竞争信道时出现一对站点成功RTS/CTS交互所需的平均时间；v是可用信道数量；输出结果模块：用于输出计算结果。