ieee802.11中服务质量的分析与研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文IEEE802.11中服务质量的分析与研究姓名：熊伟申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：吴铁鹰20080101南京航空航天大学硕士学位论文摘要无线局域网（WLAN）的普及以及流媒体日益广泛的应用，特别是实时业务的迅猛发展，使得在WLAN上实现服务质量(QoS)有着迫切的需求。然而，由于信道接入机制的缺陷，WLAN一直难以提供QoS保证。因此，在WLAN上提供QoS是一个相当值得研究的方向。为此，IEEE802.11协议组在2005年11月发布了IEEE802.11e协议，为WLAN在介质访

2、问层（MAC）提供了QoS保障。本文首先在简要分析传统WLAN支持QoS局限性的基础上，较为深入地介绍了IEEE802.11e支持QoS的能力。IEEE802.11e提出了混合协调功能（HCF）支持QoS。HCF包括基于竞争的增强分布式协调访问（EDCA）和基于集中控制的混合控制信道访问（HCCA）机制。其次，重点分析EDCA的主要参数，发现CW是影响QoS的一个重要因素，并针对其提出一个完整的动态调整方案。本方案在数据传输成功时，不仅考虑当时网络平均冲突率，而且通过引入令牌桶算法思想来加入对业务状态的考虑，以调整CW，从而提高

3、吞吐量；在数据传输失败时，针对高优先级业务综合考虑网络当前冲突率和该业务的最大容忍延时来调整CW，以达到降低延时的目的。通过在网络仿真软件NS中实现并验证本方案，发现在负载较高的情况下，本方案在吞吐量和高优先级业务的延时方面都有较好的表现。最后，本文针对VBR类数据在HCF下传输提出了一种简单可行的方案。分析认为，EDCA更加适合VBR类数据的传输。所以，本方案调整VBR类数据的传输方式，使之通过混合使用HCCA和EDCA信道访问方式传输数据从而降低延时。仿真表明，这种方式的调整可以显著降低VBR类数据的延时。关键词：无线局域网

4、，IEEE802.11e标准，服务质量，混合协调功能，增强分布式协调访问机制，混合控制信道访问机制iIEEE802.11中服务质量的分析与研究AbstractAsthedevelopmentofwirelessnetworks(WLAN),itbringsmuchmoreconveniencetous.Besides,QualityofService(QoS)demandemergesduetothepopularityofmultimediatraffic.However,theWLANcan’tprovideQoSGuara

5、nteesfortheshortcomingofchannelaccessmechanism.Therefore,itisquiteworthwhiletodoresearchesabouthowtoprovideQoSinWLAN.IEEE802.11e,ispublishedbyIEEE802.11committeeonNov.2005,andprovidesguidancetoimplementQoSGuaranteesinWLANatmediumaccesscontrol(MAC)layer.Firstly,afterd

6、iscussingthelimitationoftheIEEE802.11MAConQoS,thethesisgivesacomprehensivestudyoftheIEEE802.11e.ThemainQoSfacilityofIEEE802.11eisHybridCoordinationFunction(HCF)mechanism.TheHCFusesbothacontention-basedchannelaccessmechanism,calledtheEnhancedDistributedChannelAccess(E

7、DCA)mechanism,andacontrolledchannelaccessmechanism,referredtoastheHCFChannelAccess(HCCA)mechanism.Secondly,thethesisresearchesthecharacteristicsofEDCAparameters,anddescribesthedefectsofCWinprovidingQoS.SothethesisproposesadynamicschemewhichadjuststheCW.Aftereachsucce

8、ssfultransmission,inordertoincreasethegoodput,theschemecombinesthenetworkconditionsandtrafficrequirementstodynamicallyadjusttheCWby