WLAN的QoS机制的研究与改进

作     者：李晓利 

作者单位：北京交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：郭宇春

授予年度：2008年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：无线局域网 介质访问协议 分布式协调协能 点协调功能 混合协调功能 增强的分布式信道接入 基于轮询的HCF控制的信道接入 

摘      要：无线局域网与传统以太网相比，具有移动灵活、易架设、易维护、抗干扰性好、保密性强等优点，能够满足各种便携式设备的接入、计算机局域网的远程接入，实现声音、图文以及电子邮件的高效传输，在目前的计算机和通信网络中得到广泛的应用。视频等时延敏感业务的兴起和网络带宽资源的有限性对提供QoS保障技术提出迫切的实际应用需求，MAC层的信道接入技术是提供QoS保证的重要环节，研究无线局域网的MAC层接入技术的QoS机制具有重要意义。 IEEE 802.11系列协议是无线局域网的主流协议，该协议簇主要规定了无线局域网的MAC层接入技术。本文首先对IEEE 802.11的MAC层接入技术进行了研究，分析了DCF和PCF的实现机制，介绍了一种采用Bianchi的Markov模型型分析DCF模式的方法，并对基于IEEE 802.11的QoS机制的优缺点进行了讨论和总结。进而本文详细介绍了IEEE 802.11e的MAC层接入机制以及基于IEEE 802.11e的QOS机制，并深入研究了IEEE 802.11和IEEE 802.11e在QoS机制上的实现差异，分析总结了EDCA相对于DCF的优势所在。在此基础上，本文介绍了一种根据Markov模型分析EDCA的方法，根据该分析过程得出吞吐量和时延等网络性能参数与站点数以及初始竞争窗口的关系，据此提出了一种根据网络状况动态设置CW和CW值的改进方案——DEDCA方案，并通过NS2仿真工具对EDCA和DEDCA两种方案进行了仿真模拟，对吞吐量、时延等方面的性能做了一定的比较，验证了改进方案的优越性。