IEEE802.11无线局域网保证QoS的媒体访问控制机制的研究

论文摘要

随着无线局域网系统中多媒体业务应用的迅速增长,在无线局域网中实现对多媒体业务的服务质量保证的需求已成为亟需解决的问题。传统的IEEE802.11协议已经不能满足业务的多样化对网络提出的要求,因此IEEE802.11小组提出了具有服务等级区分的IEEE802.11e协议草案。本文围绕国家自然科学基金项目资助展开工作。首先,详细地介绍了传统的IEEE 802.11协议信道接入机制和IEEE802.11e协议草案,分析了两种协议的不足,并通过仿真比较了IEEE 802.11e协议中规定的EDCF机制与传统的DCF机制的性能。其次,给出了经典的二维马尔科夫链分析模型,分析了影响吞吐量大小的因素。提出了传输区间的概念,对此概念中的各个参数进行了详细说明,并用经典的二维马尔科夫链分析模型和传输区间共同描述了EDCF机制,推导出各业务的吞吐量表达式。由于IEEE802.11e协议中EDCF机制采用静态的参数设置,没有考虑信道负载情况,所以在本文最后,提出了一种基于信道状态检测的动态优先级方案（D-EDCF）。通过仿真,验证了该方案提高了系统性能,并且在信道负载轻的时候改善了低优先级业务的服务质量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 无线局域网协议研究现状与发展
• 1.2.1 IEEE802.11 无线局域网系列标准
• 1.2.2 IEEE802.11 无线局域网的工作模式
• 1.2.3 无线局域网的应用
• 1.3 无线局域网协议的研究意义
• 1.4 主要内容及章节安排
• 第二章IEEE802.11 MAC 协议概述
• 2.1 传统IEEE802.11 信道接入机制
• 2.1.1 分布式协作模式
• 2.1.2 点协作模式
• 2.1.3 传统IEEE802.11 协议QoS 的局限
• 2.2 针对IEEE802.11 MAC 协议的QoS 增强技术—IEEE802.11e
• 2.2.1 增强分布式协作模式
• 2.2.2 混合式协作模式
• 2.2.3 IEEE802.11e 协议的局限
• 2.3 IEEE802.11e 协议与传统的IEEE802.11 协议比较
• 2.4 小结
• 第三章IEEE802.11 协议性能分析
• 3.1 IEEE802.11 信道接入机制的性能分析
• 3.1.1 Bianchi 的二维MarKov 链数学模型
• 3.1.2 吞吐量分析
• 3.2 IEEE802.11e 信道接入机制的性能分析
• 3.2.1 三维MarKov 链模型
• 3.2.2 基于二维Markov 链的IEEE802.11e 性能分析
• 3.2.3 平均吞吐量分析
• 3.3 小结
• 第四章 基于信道状态检测的动态优先级方案
• 4.1 方案提出的背景
• min 对EDCF 机制的影响'>4.1.1 参数CW_min 对EDCF 机制的影响
• 4.1.2 里托排队定理
• 4.2 基于信道状态检测的动态优先级方案
• 4.2.1 D-EDCF 算法的描述
• 4.2.2 D-EDCF 算法的实现
• 4.3 仿真结果及性能分析
• 4.3.1 仿真工具的介绍
• 4.3.2 仿真结果及性能分析
• 4.4 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在读研期间的研究成果