支援IEEE 80211基础架构式无线区域网路模拟器之设计与建置

《支援IEEE 80211基础架构式无线区域网路模拟器之设计与建置》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、支援IEEE802.11基礎架構式無線區域網路模擬器之設計與建置DesignandImplementationofNetworkSimulatorforIEEE802.11InfrastructureWirelessLANs梁世聰*吳忠益**翁明儀***台北市立師範學院數學資訊教育學系**大葉大學資訊工程學系e-mail:stliang@tmtc.edu.tw11摘要ns2(networksimulatorversion2)係目前廣為學術界採用之網路模擬工具，研究人員利用NS2所提供之網路元件可評估現有與新

2、設計通信協定之效能。隨著行動通訊與無線網路的發展，研究人員對無線網路模擬之需求日益殷切。有鑑於此，ns2開發小組業已提供IEEE802.11無線網路相關元件供研究人員使用並獲得廣大的迴響。然而，目前ns2只提供隨意式（ad-hocmode）無線區域網路相關模組，尚未能正確提供支援基礎架構式（infrastructuremode）之無線區域網路模擬元件。因此，本論文之目的即是開發出基礎架構式無線區域網路模擬元件以提供研究人員能對目前無線網路建置之主流架構進行模擬分析。實驗結果顯示所設計之元件確能正確有效地提供

3、IEEE802.11基礎式無線區域網路之效能模擬與分析。關鍵字：networksimulatorversion2(ns2)、IEEE802.11無線區域網路、隨意式(ad-hocmode)、基礎架構式(infrastructuremode)1簡介1.1研究動機研究人員在設計網路通信協定時，通常必須不斷地經由系統模擬與分析來驗證所設計協定之正確性與有效性。ns2(networksimulatorversion2)[1]是一套由UCBerkeley所發展出來的網路系統模擬工具，其所實作之網路通訊協定相當廣泛，諸

4、如應用層之HTTP、FTP，傳輸層之TCP、UDP，網路層之IP與各種繞徑演算法，以及LAN等皆內含於ns2所提供之網路模擬元件之中。　　有鑑於行動通訊與無線網路的發展日益蓬勃，對於無線區域網路的模擬，ns2開發小組已提供IEEE802.11[2]無線區域網路相關元件供研究人員使用並獲得廣大的迴響。然而，目前之模擬元件只提供隨意式（ad-hocmode）無線區域網路相關模組，在此模式下，節點與節點之間的傳輸行為有賴於直接點對點傳輸（singlehop）亦或經由其它中間節點（multi-hops）透過隨意式繞

5、徑（ad-hocrouting）協定來完成。目前有許多在隨意式網路（ad-hocnetworks）及感測網路（sensornetworks）[3-12]等領域之研究已能藉由ns2所提供之隨意式無線網路對其所提出之具前瞻性通信協定進行效能模擬與分析，並據以提出重要研究成果。然而，目前無線網路建置之主流架構乃是基礎架構式無線區域網路。在此架構下，節點與節點之間的傳輸行為需透過網路擷取點（accesspoints;APs）加以轉送。雖然有許多研究人員投身於此領域，截至目前為止ns2並未提供正確之基礎架構式無線區域

6、網路模擬元件。僅管最新版之ns2.27聲稱已提供部份基礎架構式無線區域網路模擬元件11，經許多研究人員實測後發現其除有許多核心功能尚未建置外並仍有些錯誤[13]。因此，本論文之目的即是開發出基礎架構式無線區域網路模擬元件以提供研究人員能對目前無線網路建置之主流架構進行模擬分析。1.2研究目標如上所述，為了要設計並建置正確且能為研究人員使用的基礎架構式無線區域網路模擬環境，我們訂定之研究目標如下：1.設計網路擷取點(accesspoint;AP)模擬元件及其所需之聯結表(associationtable)資料

7、結構；2.聯結(association)機制之建置；3.重新聯結(re-association)機制之建置與聯結表更新程序；4.交遞程序之設計；5.分發系統(distributedsystem;DS)之建置；以及6.頻道掃瞄(scan)功能之設計。所規劃之目標皆為進行基礎架構式無線區域網路模擬所需之核心功能。透過上述模擬元件之建置，將能提供以下研究所需之網路傳輸情境：1.允許同在一基本服務區(basicservicearea;BSA)的兩個無線節點，透過網路擷取點傳遞訊框；圖1:無線網路聯結流程圖。Asso

8、ciationresponseAssociationrequestbeaconTimeAPMobileHost2.允許座落於同一延伸服務區域(extendedserviceset;ESS)，但不同基本服務區域的兩個無線節點，透過分發系統交換訊框；以及3.允許有線節點與無線節點，透過分發系統互相傳送訊框。本論文中其他章節組織編排如下：第2章將簡介IEEE802.11基礎架構式無線區域網路協定與相關服務。第3章闡述本