基于IEEE802.11e的EDCA信道接入算法改进和仿真

论文摘要

为了满足日益增长的多媒体实时业务的传输需求,IEEE工作组于2005年底正式推出了IEEE802.11e协议。该协议增强了原有的802.11MAC信道接入方式,并且支持优先级QoS和参数化QoS。IEEE802.11e协议也包含了两种接入控制模式,即增强型分布式信道访问EDCA（Enhanced Distributed Channel Access,EDCA）和混和协调功能控制信道访问（HCF Controlled Channel Access,HCCA）。在本文只讨论对EDCA信道接入机制改进。本文在前人提出的EDCA改进算法----AEDCF的基础之上,对回退机制中的竞争窗口设置作出修改,期望在信道负载较高的状况之改善无线网络的服务质量。利用NS2网络仿真软件,构建了一个有基础结构的无线网络,对EDCA、AEDCF和所提出的算法,分别在恒定发包速率和可变发包速率的条件下进行仿真。仿真结果显示,假定站点位置是固定不变情况下,本文的方法在网络的吞吐量、时延、信道利用率等有性能改善。当站点发生移动时,数据发送速率将发生改变,这种改变影响到整个网络的性能。根据相关学者的研究,通过改变封包大小和竞争窗口可以改善这种现象,本文也对这两种方法进行了仿真验证。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 研究的内容和方法
• 1.3 论文结构
• 第二章 无线局域网和IEEE802.11e 协议概述
• 2.1 无线局域网概述
• 2.2 DCF 接入机制
• 2.3 802.11e 接入机制
• 2.4 EDCA 与DCF 比较
• 第三章 EDCA 性能改进算法说明
• 3.1 目前的研究现状
• 3.2 AEDCF 方法说明
• 3.2.1 每次成功传送数据包之后
• 3.2.2 每次发送数据碰撞之后
• 3.2.3 数据流发送程图
• 3.3 改进算法说明
• 3.3.1 碰撞避免
• 3.3.2 动态调整竞争窗口
• 3.3.3 数据发送流程
• 第四章 网络仿真工具NS2
• 4.1 NS2 介绍
• 4.2 使用NS2 进行网络仿真的过程
• 4.3 NS2 分裂对象模型
• 4.4 NS2 的功能模块
• 4.4.1 无线网络模型
• 4.4.2 应用层及其数据的产生
• 4.4.3 封包传输遗失模型
• 4.5 完整仿真实例
• 4.5.1 网络仿真结构
• 4.5.2 TCL 部分仿真代码
• 4.5.3 仿真的结果
• 4.5.4 仿真过程记录文件与格式
• 4.5.5 数据处理
• 第五章 算法仿真与结果分析
• 5.1 仿真拓扑及参数设置
• 5.2 恒定速率下仿真
• 5.2.1 伸缩因子值的确定
• 5.2.2 总吞吐量
• 5.2.3 信道利用率
• 5.2.4 碰撞率
• 5.2.5 平均吞吐量
• 5.2.6 平均时延
• 5.2.7 丢包率
• 5.3 可变速率下仿真
• 5.3.1 总吞吐量
• 5.3.2 信道利用率
• 5.3.3 碰撞率
• 5.3.4 平均时延
• 5.3.5 丢包率
• 5.4 多速率问题
• 5.4.1 改变竞争窗口
• 5.4.2 改变封包大小
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文完成工作
• 6.2 后续工作
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的研究成果