无线宽带城域网MAC层上行带宽调度的设计与实现

论文摘要

当今时代,科技发展日新月异。在通信领域,随着无线通信在人们生活中扮演着越来越重要的角色,宽带无线接入技术作为其中的重要部分有着广泛的应用前景以及巨大的发展潜力。IEEE802.16技术是一种定位于无线城域网的宽带无线接入技术,用来解决“最后一公里”的通信要求。它可以为用户提供范围更广,速率更高的宽带无线接入,在一些没有基础设施可用的地方这种无线接入的方式就更灵活。由于IEEE802.16在技术上有很多优势因而得到人们的广泛关注,成为宽带无线领域的一个研究热点。在IEEE802.16协议中没有对带宽调度进行详细的说明,因此研究MAC层的带宽调度是一个很有意义的课题。基于此,论文主要对IEEE802.16e MAC层协议进行分析并研究其带宽调度架构。论文重点阐述了IEEE802.16标准的协议栈架构,尤其是MAC层协议。接下来简单介绍了终端侧MAC层协议栈数据平面的实现,讨论了有线和无线网络中常见的调度算法,分析借鉴基站侧调度架构,结合已有的无线分组调度算法,设计了一套有效的IEEE802.16 MAC层带宽调度架构。最后利用软件NS2构建仿真网络,仿真研究表明,该调度架构能够保证不同业务的QOS要求;同时在VC上编写脚本,测试带宽调度模块的功能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 WIMAX研究现状
• 1.3 论文研究的意义和论文结构
• 第二章 IEEE802.16协议标准
• 2.1 IEEE802.16标准的发展历史
• 2.2 IEEE802.16标准的关键技术
• 2.3 IEEE802.16标准协议栈
• 2.3.1 MAC层
• 2.3.2 物理层
• 2.4 业务类型介绍
• 2.4.1 主动授权业务
• 2.4.2 扩展实时轮询业务
• 2.4.3 实时轮询业务
• 2.4.4 非实时轮询业务
• 2.4.5 尽力而为业务
• 2.5 带宽请求与分配
• 2.5.1 请求
• 2.5.2 轮询
• 2.5.3 单播轮询
• 2.5.4 广播/组播轮询
• 2.5.5 带宽分配
• 2.6 竞争解决机制
• 第三章 MAC层协议找数据平面实现架构
• 3.1 数据平面架构
• 3.1.1 数据平面控制
• 3.1.2 上行分类器
• 3.1.3 下行分类器
• 3.1.4 PDU组包解包
• 3.1.5 上行调度
• 第四章 上行调度策略研究
• 4.1 调度策略的研究现状
• 4.1.1 调度算法简介
• 4.1.2 各个调度算法的比较
• 4.1.3 WIMAX中的调度算法
• 4.2 上行调度架构
• 4.2.1 已有的上行调度架构
• 4.2.2 本文实现的调度架构
• 第五章 MAC层上行调度模块的设计与实现
• 5.1 调度模块描述
• 5.2 子模块设计与实现
• 5.2.1 模块初始化过程
• 5.2.2 调度管理子模块
• 5.2.3 分类排队子模块
• 5.2.4 带宽请求子模块
• 5.2.5 发送调度子模块
• 5.2.6 竞争解决子模块
• 5.3 关键算法描述
• 5.3.1 队列排队算法
• 5.3.2 发送调度算法
• 5.4 仿真测试
• 5.4.1 带宽有效利用率
• 5.4.2 时延性及公平性
• 5.4.3 模块功能测试
• 第六章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 缩略语
• 作者在读期间的研究成果