无线自组织网络中的服务质量保证

摘要

当无线自组织网络作为下一代网络的接入网时，需要解决包括终端移动性、提供服务质量保证(QoS)、安全性以及计费在内的一系列的问题。其中，在无线自组织网络中提供服务质量保证的研究是对这网络进行的研究的重要方面，是一段时间以来研究的热点问题和难点问题，也是本文主要研究的问题。 在移动自组织网络中提供服务质量保证主要是通过对不同的服务提供不同的参数服务质量和为新接入的业务提供能确保满足其服务质量要求的协商机制实现的。SWAN模型是一个在无线自组织网络中提供服务质量保证的QoS信令模型，这个模型包括针对实时业务进行接纳控制和重新协商的机制以及针对尽力而为的业务所提供的速率控制功能。本文对Ad Hoc网络中QoS相关的问题进行了全面的研究，针对现有的SWAN模型的不足，提出了在MAC层进行区分服务的新QoS模型。原SWAN采用的AIMD速率控制算法，无法准确反映整个网络的负载状况，并且由于其位于上层，对网络状况变化的反应速度慢，新模型以MAC层区分服务的方法取代了SWAN模型的速率控制和整形算法，负担速率控制的功能，改进了对尽力而为的业务发送的控制方式，使对尽力而为的业务只需要简单的控制就可满足保证服务质量的要求。同时为了实现这个模型，本文针对采用了有服务质量保证功能的MAC层的节点，提出了相应的带宽估计算法，不仅适应了新的MAC层机制，而且加入了对不同优先级的数据帧的碰撞情况的统计和计算功能，利用统计的数据对估计的结果进行了修正，同时对两个优先级所可能占用的带宽进行了估计和分配，提高了在发生碰撞的情况下算法的性能，实现了对不同优先级的AC(Access Category)可占用带宽的估计。 本文提出了一个新的在无线自组织网络中提供服务质量保证的模型，分析验证了所提出的新模型的有效性和可靠性，确认在MAC层进行区分服务来实现对低优先级业务的速率控制是可行。采用这种方法可以有效的提高带宽的利用效率，增加网络吞吐量，减少传输的时延。新的模型在对网络变化的适应性上和QoS的可靠性上都有了一定的提高。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1.1无线自组织网络简介

1.1.1无线自组织网络的概念

1.1.2 Ad Hoc网络的特点

1.1.3未来通信网络中的Ad Hoc网络

1.2 AD Hoc网络中Qos研究的现状和意义

1.2.1 Ad Hoc网络中QoS研究的现状和意义

1.3本文的工作和文章结构

第二章无线自组织网络的基本原理和技术

2.1 AD Hoe网络的MAC层技术

2.1.1 802.11协议简介

2.1.1 802.11协议的MAC层机制

2.2 AD Hoc网络中路由协议

2.2.1 Ad hoc网络的路由协议

2.2.2 AODV协议的概述

2.2.3 DSR协议的概述

2.3无线自组织网络中的QoS模型

2.3.1 Ad Hoc网络中QoS的概述

2.3.2互联网中的QoS模型InterServ和DiffServ

2.3.3无线自组织网络的QoS信令模型

2.3.4 SWAN模型

第三章无线自组织网络中的带宽估计

3.1基于802.11协议的带宽估计

3.1.1对节点间带宽估计的基本方法

3.1.2一种基于侦听的带宽估计算法

3.2 802.11E协议的MAC层

3.2.1 802.11e协议的MAC层机制

3.2.2 802.11e协议MAC层的结构

3.2.3 802.11e协议的性能分析

3.3 802.11E协议节点间的带宽估计算法

3.3.1 802.11e协议节点间带宽估计算法的原理

3.2.2带宽估计算法模块的设计

第四章应用MAC区分服务的QOS模型

4.1在MAC层区分服务的方案

4.1.1 SWAN模型的问题以及在MAC层区分服务的原理

4.1.2 QoS模型的详细设计

4.2对采用MAC层区分服务的QoS模型的分析

4.2.1对采用MAC层区分服务的QoS模型的数学分析

4.2.2对采用MAC层区分服务的QoS模型的仿真分析

第五章结论以及对未来的展望

5.1结论

5.2对未来的展望

参考文献

致谢

作者攻读硕士研究期间发表的学术论文