专用分组无线通信网中支持QoS的MAC算法研究

摘要

专用分组无线通信网不仅要求网络能够自组织，还要能够提供具有QoS保证的多业务通信能力。因此在无线资源非常有限的条件下，如何保证多业务的QoS是一个关键问题。本文针对专用无线分组通信网的特点要求，开展能够有效为多种业务提供OoS保障的MAC协议研究。 文章首先介绍了专用无线分组通信网的基本结构、要实现的功能和业务传输过程，分析了MAC层为保证QoS需要解决的问题。通过对具有QoS保障性能的IEEE802.11e MAC协议的分析，研究了它的竞争接入机制以及具体控制过程，指出其存在的不足以及可以为专用分组无线通信网借鉴的地方；另外分析了其它几种支持QoS的MAC算法，得到了对专用无线分组调度通信网研究有意义的借鉴。 在此基础上，提出了一种基于服务分级保证公平的．MAC算法，给出了MAC算法具体过程、帧结构、退避算法，并对算法进行了仿真，结果表明算法能使网络具有较高的网络QoS性能，能满足各种业务的QoS要求，并且算法复杂度也较低，易于在实际中实现。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

§1.1引言

§1.2课题背景

§1.2.1项目背景

§1.2.2课题任务

§1.3论文主要内容

第2章无线分组通信网MAC层技术

§2.1专用无线分组通信网概述

§2.2 MAC层的基本功能和技术要求

§2.3影响MAC性能的主要因素

§2.3.1多跳共享的影响

§2.3.2隐终端问题

§2.3.3暴露终端问题

§2.3.4信道访问的公平性问题

§2.3.5 QoS问题

第3章具有QoS保证的MAC机制研究

§3.1传统IEEE802.11QoS机制

§3.1.1传统IEEE802.11MAC层基本结构

§3.1.2分布式协调功能

§3.1.3传统的MAC协调机制的QoS局限

§3.2基于QoS的IEEE802.11eMAC机制

§3.2.1 802.11e中的MAC机制介绍

§3.2.2 EDCF机制

§3.2.3 HCF机制

§3.2.4 IEEE802.11e中的调度机制

§3.2.5 IEEE802.11e中存在的问题

§3.3其他支持QoS的MAC协议

§3.3.1基于服务区分的MAC协议

§3.3.2 MACAW协议

§3.3.3多跳接入冲突/捎带预留(MACA/PR)

第4章基于服务分级保证公平的MAC算法

§4.1基于服务分级保证公平的MAC算法综述

§4.1.1设计思想

§4.1.2算法具体过程描述

§4.2帧格式

§4.3 NAV矢量格式

第5章算法的仿真分析

§5.1 OPNET的特征

§5.2 OPNET的仿真流程

§5.3 OPNET的建模框架

§5.3.1 OPNET的建模机制

§5.3.2实际系统到OPNET模型的映射

§5.4 OPNET的通信仿真机制

§5.5仿真分析

§5.5.1仿真环境及评估参数

§5.5.2网络场景

§5.5.3移动节点模型

§5.5.4业务模型参数

§5.5.5物理层和MAC参数设置

§5.5.6仿真结果分析

第6章总结与展望

§6.1工作完成总结

§6.2有关方面的改进设想

致谢

参考文献