基于无线局域网VoIP的服务质量性能分析

摘要

VoWLAN作为一种新兴的无线通信技术得到了广泛应用，也是下一代无线通信的发展趋势。特别是VoIP技术普及和无线局域网各项标准的确立和完善，为在无线局域网上彻底融合语音提供了技术支持和保障。目前，VoWLAN发展的主要驱动力是无线VoIP手机的增长和VoWLAN市场拓宽。但无线局域网支持实时业务时，并不能完全保证其服务质量(QoS)。同时VoIP技术本身存在如打包延迟、端到端延迟、延迟抖动等现象。这些现象导致VoWLAN系统在传输过程普遍存在传输延迟、数据包丢失、网络阻塞、带宽占用、数据安全、网间切换漫游等问题。对此，IEEE工作组研究开发了IEEE802.11e协议草案，为VoWLAN提供具有服务质量保证支持，以完善VoWLAN技术。　　该文首先分析了VoIP技术协议和VoIP系统存在的主要问题，提出了一些解决策略。其次介绍了IEEE802.11标准，标准由两部分组成：物理层和MAC层。其中MAC包含两种接入机制：DCF(分布式协调功能)和PCF(点协调功能)，DCF主要用来支持异步数据业务，PCF主要用来支持实时业务。为了对吞吐量进行理论分析，建立一个马尔可夫WLAN信道模型，同时讨论了IEEE802.11WLAN支持实时语音业务的解决策略。最后，提出了VoWLAN设计方案，并对关键技术实体接入点(AP)的情况和VoWLAN传输延迟进行了详细分析，给出减小传输延迟的四种解决办法。根据WLAN信道模型对VoWLAN系统吞吐量进行了理性分析，提出了VoWLAN服务质量保证机制改进办法IEEE802.11e协议。　　通过OPNET网络仿真，发现VoWLAN传输延迟的特性，同时得到服务质量性能指标吞吐量，在两种接入协议情况下的曲线分布情况，分析了参数对仿真结果的影响，验证了IEEE802.11e提高VoWLAN网络QoS的性能情况。

目录

文摘

英文文摘

华南理工大学学位论文原创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章绪论

1.1无线局域网概述

1.1.1引言

1.1.2 WLAN技术的优势

1.1.3 WLAN发展前景

1.2 VoI P概述

1.2.1 VoIP传输过程

1.2.2 VoIP应用优势

1.3 VoWLAN国内外发展状况

1.4本文章安排

1.5小结

第二章VoIP技术

2.1VoIP技术基础

2.1.1VoIP基本原理

2.1.2VoIP关键技术

2.1.3 VoIP可选技术

2.2 VoIP网络协议

2.3 VoIP服务质量

2.3.1 VoIP服务质量分析

2.3.2 VoIP的QoS策略

2.4小结

第三章 IEEE802.11无线局域网

3.1无线局域网标准-802.11标准

3.2 无线局域网工作原理

3.2.1 IEEE802.11关键技术

3.2.2 IEEE802.11拓扑结构

3.3IEEE802.11媒体访问控制层(MAC)

3.3.1 IEEE802.11服务内容

3.3.2 MAC存取方式

3.3.3媒体接入控制协议

3.3.4“隐蔽站点”问题

3.3.5 IEEE802.11信道模型

3.4无线局域网实时业务其他解决办法

3.4.1实时业务策略

3.4.2利用队列调度的QoS机制

3.5小结

第四章VoWLAN实现与性能分析

4.1 VoWLAN工作方式

4.2VoWLAN关键实体

4.2.1接入点(Access Point)

4.2.2移动终端

4.2.3语音网关

4.3VoWLAN技术障碍

4.3.1 VoWLAN系统延迟

4.3.2减少VoWLAN延迟的办法

4.4 VoWLAN的吞吐量分析

4.5VoWLAN的服务质量策略

4.6小结

第五章VoWLAN性能仿真

5.1基802.11b标准下VoWLAN仿真

5.2基于IEEE802.11e标准下VoWLAN仿真

总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的文章

致谢