IEEE802.11e中TXOP和接入控制机制的研究与改进

摘要

随着通信技术的进步，人们对网络接入便利化的要求也越来越高，越来越多的人开始选择使用无线方式接入网络，多业务的接入意味着对无线网络业务的服务质量提出了更高的要求。因此，现在对无线网络业务特别是以视频和语音业务为主的流媒体业务的服务质量的研究成为了研究热点。
　　 IEEE802.11协议是现在WLAN通用的标准之一，但是原始的802.11协议不能对各种业务进行区分，不能保证高优先级业务的服务质量。2005年IEEE802.11工作组提出的802.11e协议，有效增强了802.11协议对多媒体业务的QoS保证。在本文中以IEEE802.11e中的EDCA机制为研究对象，在它的基础上对TXOP连发机制及其接入控制进行讨论。
　　 EDCA机制中加入了业务分级的概念，其TXOP连发机制能够提高高优先级业务的吞吐量，减少分组丢失率和时延等，但仍然存在一些固有的问题，如不能区分同一优先级下不同站点的QoS，不能保证同一优先级下不同站点接入信道的公平性，同时由于EDCA不能根据网络的状况自适应的改变业务流的接入状态，不能保证已接纳业务流的性能。
　　 EDCA中TXOP连发机制由于TXOP Limit值为固定值，不能自适应的根据业务流状态的不同而改变，针对该问题在本文中提出了ATXOP算法。根据业务流的状态，动态的计算不同站点TXOP Limit的值，保证了高优先级业务的QoS的同时，通过发送速率和队列缓存长度的不同区分同一优先级下不同的业务流。通过仿真表明，ATXOP算法可以在保证高优先级QoS的前提下，对同一优先级的不同站点QoS提供区分。
　　 EDCA机制提供了业务区分机制，但是原协议中简单的接入控制方法不能有效的保护已接纳的业务流。在本文中通过实时监测网络运行状况，提出了一种基于冲突率的接入控制方法，在网络状况恶化的情况下，冲突率大于设定的阈值时，拒绝新业务流的接入，有效的保护了已接纳业务流的性能。仿真表明，该接入控制方案有效地保证了已接纳业务流的吞吐量和时延，提高了在负载较重情况下网络的有效性。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录、缩略语

声明

第一章引言

1.1研究背景

1.2研究意义

1.3论文研究内容与章节安排

第二章 IEEE 802.11e MAC QoS增强概述

2.1 IEEE 802.11 MAC协议简介

2.1.1 DCF功能

2.1.2 PCF功能

2.2 IEEE 802.11e中的QoS增强

2.2.1 EDCA

2.2.2 HCCA

2.3 IEEE 802.11e中的TXOP

2.3.1 EDCA中的TXOP

2.3.2 HCCA中的TXOP

2.3.3TXOP小结

2.4 EDCA机制中存在的问题

2.5小结

第三章 EDCA TXOP算法研究与设计

3.1 TXOP算法研究

3.1.1TXOP算法研究现状

3.1.2 TXOP算法研究中存在的问题

3.2 ATXOP算法的设计

3.2.1 ATXOP的核心思想

3.2.2 ATXOP Limit值的计算

3.3 ATXOP算法仿真

3.3.1仿真程序模块设计

3.3.2仿真参数及拓扑设置

3.3.3仿真结果

3.4.小结

第四章基于冲突率的接入控制研究

4.1接入控制研究现状

4.1.1基于测量的接入控制

4.1.2基于模型的接入控制

4.2基于冲突率的接入控制

4.2.1网络性能分析

4.2.2接入控制方案的核心思想

4.2.3网络状态的监测

4.3接入控制仿真

4.3.1仿真程序模块设计

4.3.2仿真结果

4.4小结

第五章总结与展望

5.1论文工作总结

5.2对今后工作的展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果