WLAN上的语音高质量传输分析

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论

2、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文1绪论1.1引言[1-2]近年来，计算机网络的迅速崛起和局域网技术的迅速发展与普及密不可分的。然而随着网络用户人数的激增和网络规模的不断扩大，传统有线局域网的不足之处也就更加明显：布线繁琐，并且不支持终端的移动。为了克服上述问题，人们对具有移[3-4]动连

3、接能力的无线局域网产生了浓厚的兴趣。与有线局域网相比较，无线局域网具有开发运营成本低、时间短、易扩展、受自然环境、地形及灾害影响小、组网灵活快捷等优点，正在逐渐成为在变动频繁、成长快速、突发性、以及不方便铺设固定网络的环境中最佳的选择方案。随着无线局域网（WLAN）技术及标准的发展，无线局域网产品逐渐成熟，得到了公众的关注，无线局域网的应用也逐渐发展起来。相对于蓝牙、3G等无线技术，无线局域网正成为当前无线领域中一个引入关注的热点。随着无线通信技术的发展和对无线局域网通信速率要求上的不断提高，无线局域网的标

4、准也在不断发展。目前无线局域网技术正处于一个发展的关键时期，各种新的网络技术层出不穷，如IEEE802.11，HiperLAN，HomeRF等，其中尤其以IEEE802.11的发展最为迅猛，已经成为目前工业界普遍认可和遵循的主流无线局域网协议。随着WLAN进入企业网，企业中现有的各种应用都需要无缝运行到无线终端上去，才能满足企业业务的需求。理所当然地对无线局域网传输语音和视频等多媒体数据提出了要求。能够支持IP上话音(VoIP)和其他多媒体业务一类的实时应用也是对下一代无线局域网(WLAN)的一个关键要求。

5、传输语音和视频并不是仅仅带宽足够就行的，还需要关注其他因素，要在WLAN上支持这些实时业务数据的传输，其中最重要的就是服务质量QoS。在WLAN网上实现语音应用，已逐渐成为一种新的应用趋势。虽然目前在数据网上实现语音应用的方式有很多，由于WLAN部署简单快捷、成本相对低廉等特点，使得VoIP在WLAN上的传输具有很大吸引力。如果要在无线局域网中混合语音和数据，这就要求网络结构能够提供IP电话所需要的传输可靠性和QoS质量保证。1华中科技大学硕士学位论文1.2论文的主要研究内容本论文的主要研究目标是通过对IE

6、EE802.11标准CSMA/CA多址接入协议和IEEE802.11e标准EDCF和HCF机制的研究分析，研究无线局域网WLAN传输VoIP语音业务的系统设计。论文分析指出IEEE802.11标准的CSMA/CA协议由于多用户接入竞争，AP接入不适合对称业务模型，同时缺少业务优先级处理，实时业务得不到所需服务质量保障。因此，IEEE802.11缺乏QoS质量保证，不适于传输语音和视频等实时数据业务。论文分析了IEEE802.11e协议的EDCF和HCF机制。尽管802.11e协议为WLAN引入QoS质量保证

7、机制，但是802.11e标准不能有效解决对称业务问题，且其MAC的优先级发送机制也需要上层流量控制的支持，因此在支持VoIP语音传输时也存在缺陷。针对现有WLAN系统支持VoIP语音传输的以上不足之处，论文提出一种系统设计的策略，针对对称业务传输或者前向流量占优势的不对称业务传输，侧重将前、反向语音数据发送的分离，并提出与业务质量参数有关的TCP/IP流量控制算法，对系统进行流量控制和拥塞控制。本论文的主要任务分为两个方面：一、分析IEEE802.11标准MAC协议和IEEE802.11e标准EDCF和HC

8、F协议。通过对相关协议和参考文献的学习，分析IEEE802.11标准MAC层协议在无线局域网中的工作机制和特点，分析IEEE802.11e标准的EDCF和HCF协议的工作方式和性能，进而通过对协议研究的分析，结合VoIP语音在WLAN传输的特点和要求，指出现有标准在支持语音高优先级传输方面的不足之处。二、针对目前协议的主要问题提出一种支持VoIP语音高优先级传输的WLAN系统设计方法。本文阐述了两种独立的机制，通