无线局域网MAC层服务质量研究

论文摘要

近年来,随着无线技术和Internet的发展,对可携带、可移动计算机的需求不断增长,而无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)以其高灵活性、健壮性等优点被广泛应用。现有的标准有IEEE802.11、HiperLAN、Bluetooth等,应用最为广泛的是IEEE802.11。但是随着对服务质量要求的不断提高,如何在WLAN中满足实时业务的服务质量需求,引起了人们广泛的兴趣。论文综述了无线局域网的概况、组网结构、传输方式及特点,介绍了无线局域网的多个标准,详细分析了IEEE802.11协议的MAC层机制——DCF媒质接入机制和IEEE802.11e协议的MAC层机制——EDCA媒体接入机制,分析了IEEE802.11e协议针对用户的服务质量做出的改进。在此基础上,作者做了协议模块的实现和协议的创新等工作。论文主要工作是:首先编程实现IEEE802.11e协议的MAC层媒体接入机制——EDCA模块,并采用有基础设施网和AD HOC两种网络结构仿真评价EDCA的QoS性能;其次在EDCA模块的基础上提出并实现创新的动态属性分配机制——DDTA(Distribution of Dynamic Traffic Attribution,DDTA)提高网络性能。作者在协议的服务质量评价过程中采用了不同参数值仿真了IEEE802.11协议和IEEE802.11e协议,分析了两种协议下的网络吞吐量、媒体延时、竞争窗口等仿真结果,最后得到结论:IEEE802.11e协议提出的不同的业务采用不同的优先级,通过牺牲低优先级的数据业务的QoS性能能够有效地保证语音、视频等高优先级业务的QoS要求;对提出的DDTA机制,作者也采用多种参数值进行仿真并与IEEE802.11e对比分析,仿真实验结果表明本文提出的创新的动态属性分配机制能够有效提高音频、视频、数据业务的QoS性能,更有效地利用无线信道资源。最后,对下一步研究工作进行了展望。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 无线局域网综述
• 1.1.1 无线局域网概念
• 1.1.2 网络结构
• 1.1.3 传输方式
• 1.1.4 无线组网特点
• 1.2 无线局域网主要标准
• 1.3 作者工作
• 1.4 论文结构
• 第二章 IEEE802.11 协议MAC层分析
• 2.1 MAC层体系结构
• 2.2 分布协调功能（DCF）
• 2.2.1 帧间隙
• 2.2.2 载波侦听机制
• 2.2.3 随机退避时间
• 2.2.4 信道控制
• 2.2.5 DCF访问规程
• 2.3 点协调机制（PCF）
• 2.3.1 非竞争期（CFP）结构
• 2.3.2 CFP阶段的帧传输
• 2.4 本章小结
• 第三章 IEEE802.11e协议MAC层分析
• 3.1 MAC层体系结构
• 3.2 混合协调功能（HCF）
• 3.2.1 增强分布信道接入方式（EDCA）
• 3.2.2 控制信道接入方式（HCCA）
• 3.3 本章小节
• 第四章 IEEE802.11e协议实现及QoS性能评价
• 4.1 仿真工具
• 4.2 IEEE802.11e协议EDCA功能的实现
• 4.3 MAC层QoS性能分析与仿真评价
• 4.3.1 Ad Hoc网络结构仿真分析
• 4.3.2 有基础设施网络结构仿真分析
• 4.4 本章小节
• 第五章 提高QoS的动态属性分配机制
• 5.1 传统IEEE802.11e的业务属性
• 5.2 动态属性分配机制
• 5.3 动态属性分配机制的性能分析与评价
• 5.3.1 动态属性分配机制与IEEE802.11e的比较
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢