无线城域网中VoIP的接纳控制算法研究

摘要

随着通信行业的迅猛发展，宽带无线技术得到越来越多的广泛关注，成为下一代通信中最具潜力的技术之一。其中无线城域网以其部署速度快、建设成本低、扩展能力强、传输速率高和终端可移动等优点，有着重要的现实意义和战略价值。IEE802.16做为无线城域网的接入标准，虽然提出了相应的QoS规范，但并不涉及QoS的实现方案和具体算法。QoS中的很多关键技术诸如接纳控制需要开发者自己去解决。无线城域网对多媒体业务，尤其是实时性的VoIP业务的支撑能力关系着整个网络的发展，如何在确保宽带数据接入的情况下，更好的支持多媒体业务尤其是VoIP业务成为实现和推广无线城域网过程中急需解决的问题。
　　 基于上述问题，本文作者对无线城域网中的VoIP接纳控制算法进行了深入研究。首先介绍了IEE802.16的关键技术、QoS机制以及VoIP现有研究技术，分析VOIP业务流在无线城域网中的传输特点，指出对其实施接纳控制的必要性。随后研究了现有的接纳控制技术，并重点介绍了随机接入呼叫接纳控制(PCAC)算法，此算法通过业务带宽大小赋予不同的接纳概率，有效调节宽窄带业务之间的竞争，但是这种算法在基于保护宽带业务接纳率的前提下降低了系统的接纳能力，同时单一的带宽判决和以不变的概率公式接纳并不能有效地利用网络资源，为此结合无线城域网中VoIP的传输机制，提出一种改进的动态随机接入(DPCAC)的接纳控制算法，从概率因子、动态接纳和效益值三个方面提出了改进思想。算法对不同的VoIP业务赋予不同的优先级，优先级高的业务具有更高的接纳概率，这样系统就可以优先接纳质量好、速率高的业务，避免质量差、速率低的业务占有过多的资源。算法同时提出优先级门限的概念，根据系统剩余资源动态调节优先级门限，在资源紧张时通过优先级门限进一步更改接纳概率，在尽可能多地接纳业务的同时避免造成网络阻塞。随后给出了具体的算法流程，并进行了性能分析，在性能分析的基础上提出接纳强度因子进行了性能优化，并通过仿真验证改进后的算法比原有算法具有更强的接纳能力。