无线VoIP业务服务质量的研究

论文摘要

随着网络通信和无线通信的不断发展,无线局域网已成为通信领域学界研究的热点。很多专家学者在针对现有的无线局域网标准、协议通过建模、仿真和实验等方式进行研究、分析以及改进。通过不懈的努力,无线局域网的标准、协议得到了不断的完善和发展。 论文首先介绍了课题的背景、选题意义,然后介绍了无线局域网的一些基本概念、基本知识以及一些相关标准、协议等。在此基础上,提出了两种MAC协议改进策略。第一种改进策略是RTS/CTS自适应接入机制。关于RTS/CTS的研究也已经有很多,但各有侧重,有的侧重于解决隐藏站点问题,有的侧重于能量最省,有的侧重于RTS/CTS阈值影响。针对不同的方面,不同的学者以各种不同的方式进行了不同的研究,分析了现有标准、协议的网络性能以及各种参数对网络性能的影响等,提出了各种改进策略、方案和算法。本论文通过对网络中的站点数、对网络的吞吐量进行分布式估计,自适应地选择RTS/CTS机制,尽最大可能地减小由于网络碰撞而产生的带宽资源损失和由于使用RTS/CTS所产生的额外网络开销造成的带宽资源损失。 第二种改进策略是VoIP业务容错机制。在WLAN的MAC协议中,一旦数据帧出现校验错误,就将被丢弃,这对于准确性要求比较高的数据传输是需要和必要的,但对于语音传输来讲,往往没有必要。因为对于语音传输来讲,一些突发错误只会引起一点噪音,而并不会产生太大影响,所以这时严格的帧校验只会造成不必要的数据重传和由此而引起的延时、延时抖动和网络资源浪费。为此,论文提出了VoIP业务容错机制,对VoIP业务在MAC层进行容错处理,忽略CRC校验,减少不必要的重传,提高VoIP业务的总体服务质量。 为了便于在实际网络进行无线VoIP服务质量的研究,我们使用Linux操作系统在无线局域网中搭建了实验测试平台。测试平台具有很好的开放性,在此基础上稍加修改、扩充就可以实现其它各种算法、策略。测试平台首先在IPv4下实现,然后升级到IPv6网络环境中。除了搭建测试平台之外,还使用网络仿真

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略名词索引
• 第一章 绪论
• 1.1 无线 VoIP业务
• 1.2 VoIP服务质量
• 1.3 论文选题
• 1.4 论文结构安排
• 第二章 无线局域网与 IEEE 802.11协议
• 2.1 IEEE802.11标准
• 2.2 IEEE 802.11 MAC协议
• 2.2.1 MAC协议功能
• 2.2.2 DCF和 PCF接入方式
• 2.3 MAC帧格式
• 2.3.1 帧主要字段
• 2.3.2 帧控制字段
• 2.4 小结
• 第三章 无线局域协议改进
• 3.1 研究动态
• 3.2 WLAN协议研究方法
• 3.3 RTS/CTS自适应接入机制
• 3.3.1 CSMA/CA两种接入方式性能比较
• 3.3.2 RTS/CTS自适应接入机制
• 3.3.3 模拟仿真分析
• 3.4 VoIP业务容错机制
• 3.4.1 数据业务和语音业务特点比较
• 3.4.2 VoIP业务容错机制
• 3.4.3 模拟仿真分析
• 3.5 小结
• 第四章 IPv6下VoIP测试平台的设计与实现
• 4.1 Linux及其编程环境
• 4.1.1 可加载内核编程
• 4.1.2 Linux网络核心堆栈
• 4.2 测试平台拓扑结构及网络配置
• 4.2.1 拓扑结构
• 4.2.2 网络配置
• 4.3 编程实现
• 4.3.1 IPv4下的编程
• 4.3.2 IPv6下的升级
• 4.4 实验测试
• 4.4.1 区分 QoS调度测试
• 4.4.2 多媒体业务通信演示
• 4.5 小结
• 第五章 改进策略的NS仿真
• 5.1 网络仿真器 NS-2
• 5.1.1 NS-2特点
• 5.1.2 组成和运行
• 5.2 网络仿真和数据处理
• 5.2.1 场景设置和网络仿真
• 5.2.2 数据提取和处理
• 5.2.3 综合网络仿真和数据处理
• 5.3 小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 学位论文评阅及答辩情况表