《无线网络技术》实验三报告单
班级____ __ 姓名_____ __ _ 学号____ ____
实验日期_ ___ 评分____ 教师签名_______________
实验名称：无线城域网的MiXax技术仿真
实验目的：
了解WiMax技术在无线局域网的应用及加深对WiMax工作机制的理解。

实验内容：
1.WiMax简介
WiMax 又称为802.16 无线城域网，是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。

因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖25～30 英里的范围),以及对3G 可能构成的威胁，使WiMax 在最近一段时间备受业界关注。

该技术以IEEE 802.16 的系列宽频无线标准为基础。

2.WiMax优势
优势之一，实现更远的传输距离。

WiMax 所能实现的50 公里的无线信号传输距离是无线局域网所不能比拟的，网络覆盖面积是3G 发射塔的10 倍，只要少数基站建设就能实现全城覆盖，这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。

优势之二，提供更高速的宽带接入。

据悉，WiMax 所能提供的最高接入速度是70M，这个速度是3G 所能提供的宽带速度的30 倍。

对无线网络来说，这的确是一个惊人的进步。

优势之三，提供优良的最后一公里网络接入服务。

作为一种无线城域网技术，它可以将Wi－Fi 热点连接到互联网，也可作为DSL 等有线接入方式的无线扩展，实现最后一公里的宽带接入。

WiMax 可为50 公里线性区域内提供服务，用户无需线缆即可与基站建立宽带连接。

优势之四，提供多媒体通信服务。

由于WiMax 较之Wi－Fi 具有更好的可扩展性和安全性，从而能够实现电信级的多媒体通信服务。

优势之五, 从产业链来讲，Wimax 有商用数据上网卡有商用手机(HTCMax 4G)，并且还存在终端一致性测试的问题。

所以，WiMax 的产业链还需要经过像TD-SCDMA 产业链的规模
试验过程。

3.仿真情景
仿真结果基于CNL-WiMAX模块，本课题采用ns-2.3l实现了WiMAX的动态系统级仿真，参数设置如表1-1，服务流参数设置如表1-2．
表1-1 仿真系统参数
表1-2传输参数
图2-1给出仿真环境的网络拓扑图，网络包括一个基站，一个接入节点和多个用户。

在同一个仿真方案下，用户可能采用相同或者不同类型的服务流连接，同一用户可同时建立多个连接。

图2-1 仿真情景
4.仿真结果及性能分析
4．1方案1
方案描述：用户1．8均为BE流，用户1、2的信道条件差，因此调制解调方式采用16．QAM1／2；用户3．8的信道条件良好，采用64．QAM3／4的调制解调方式。

假设先请求建立服务流的用户先请求资源。

该方案的目的是为了证明本课题所提出策略是公平的，且在极端环境下能达到较高的吞吐量。

仿真结果描述：图4．3描述基于[9]中QoS策略的结果，图4_4给出本课题所提策略的结果。

如图4_3，先给用户1、2分配资源，而用户1、2的信道条件均较差，这就减少了可分配给其他信道条件较好的用户的资源，导致用户6、7的传输速率较低。

但是，如图44，信道条件较差的用户l、2的传输速率均较低，可以看出用户l、2没有影响其他用户的QoS。

通过图4．3和图4-4的比较，可以看出本课题所提出的调度和资源分配策略可以改进WiMAX 系统的吞吐量。

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4．2方案2
方案描述：用户1-6均为rtPS服务流，所有用户都采用64．QAM3／4调制解调方式。

该方案的目的是为了证明课题所提出策略可以达到一个较好的时延性能。

仿真结果描述：图4—5显示了[9】中所提出策略的结果，如图所示，时延较大且很难确保QoS需求。

图4-6显示了本课题所提出策略的仿真结果，时延得到有效改进。

4．3方案3
方案描述：用户l、2均为UGS服务流，用户3、4均为rtPS服务流，用户5、6均为nrtPS 服务流，用户7、8均为BE流。

所有用户都采用64．QAM3／4的调制解调方式。

该方案的目的是为了证明本课题所提出策略可确保每种服务类型的QoS需求。

仿真结果说明：如图4．7，服务流为BE的用户7、8的吞吐量均为400Kbps，可以说明其QoS得到保障；由于传输时延不是常量，用户l、2的吞吐量不是一个常量，但均在64Kbps 左右，该吞吐量大小正好是所对应服务类型的传输速率：用户3、4的吞吐量均不大于平均传输速率，则说明我们所提策略可以将传输近似为恒定速率且具有较小时延；用户5、6的吞I吐量被限制在带宽请求的范围内。

实验总结：
通过无线城域网的WiMax技术仿真实验，本论文针对WiMAX系统级仿真研究，基于现有的ns2下的WiMAX系统级仿真模块，基于开源的网络仿真软件ns-2．31提出了一个较完善的WiMAX系统仿真模块CNL．WiMAX模块，其中增加了动态服务流部分、信道部分、ARQ部分，完善了MAC层调度、资源分配部分，并引入跨层反馈、优化策略，最后以仿真实例证明本课题所做工作的有效性。