IEEE802.11MAC层协议退避机制与帧聚合技术的研究与改进

发布时间：2017-06-21 10:14

  本文关键词：IEEE802.11MAC层协议退避机制与帧聚合技术的研究与改进，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着移动终端的迅速发展与普及,移动互联网时代已经来临。在此背景下,无线局域网(WLAN,Wireless Local Area Networks)得到了迅速的发展,并广泛应用于人们的生活与工作中。IEEE 802.11作为WLAN的主要标准,采用2.4GHz和5GHz这两个ISM频段,对物理层与MAC层的相关规范做出了规定。2009年通过的802.11n,理论速率可达600Mbps,已经成为当前的业界主流。当下移动互联网时代的开启、语音、视频等应用的普遍推广给无线技术带来了许多新的挑战。众所周知,语音类型应用,对无线局域网吞吐量、时延均十分敏感;视频类型应用,对吞吐量十分敏感,为了对音频类应用提供QoS(Quality of Service)保证,IEEE(国际电工电子工程协会)推出了IEEE 802.11e旨在对吞吐量、时延敏感型的应用提供Qo S保证。但由于IEEE 802.11e引入了许多新概念、实现较为复杂并且硬件要求较高,众多厂商并未支持。本文从退避方法以及IEEE 802.11n帧聚合两个角度分别提出了两种对时延吞吐量敏感服务提供QoS保证的方法。在第三章中从退避方法角度提出一种根据应用类型将各个站点划分优先级的机制。采用二维马尔科夫链模型进行数学分析,并用NS2仿真工具加以验证,通过实验证明采用本机制,高优先级站点在吞吐量、时延上均能获得良好的服务质量保证。在第四章中将802.11n帧聚合技术与IEEE 802.11e EDCA结合,提出了一种改进的准入控制机制。此机制仍然采用二维马尔科夫链模型,以EDCA机制下某一个特定的AC(Access Category)为研究对象,对其吞吐量以及时延进行分析、计算、预测,并以吞吐量、时延为参数对数据流的接入或拒绝进行准入控制。并用NS2仿真工具进行仿真验证。仿真结果表明该准入控制机制能对音频服务提供良好的Qo S保证。
【关键词】：无线局域网 分布式协调功能 退避机制 Qo S 帧聚合
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN915.04
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 IEEE 802.11系列标准概述9-11
• 1.3 WLAN拓扑结构11-12
• 1.4 论文章节安排12-14
• 第二章 IEEE 802.11无线局域网MAC层协议14-21
• 2.1 IEEE 802.11 WLAN MAC层协议简介14-15
• 2.2 IEEE 802.11 WLAN MAC层接入控制方式15-20
• 2.2.1 帧间隔16-17
• 2.2.2 分布式控制方式17-19
• 2.2.3 中心控制方式19-20
• 2.3 本章小结20-21
• 第三章 基于优先级时隙选择的DCF退避机制21-36
• 3.1 IEEE 802.11 DCF退避算法研究现状21-25
• 3.1.1 二维马尔科夫链模型21-24
• 3.1.2 P坚持模型24-25
• 3.1.3 排队论分析模型25
• 3.2 一种基于优先级的退避机制25-32
• 3.2.1 机制描述26-27
• 3.2.2 基于二维马尔科夫链的改进模型分析27-31
• 3.2.3 吞吐量31-32
• 3.2.4 时延32
• 3.3 仿真效果及分析32-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第四章 基于帧聚合准入控制的实时应用QoS研究36-58
• 4.1 IEEE 802.11n帧聚合技术36-39
• 4.1.1 A-MSDU36-37
• 4.1.2 A-MPDU37-38
• 4.1.3 Two-Level38-39
• 4.2 IEEE 802.11e介绍39-43
• 4.2.1 IEEE 802.11e相关概述39-40
• 4.2.2 IEEE 802.11e技术介绍40-42
• 4.2.3 IEEE 802.11e EDCA机制42-43
• 4.3 帧聚合与IEEE 802.11e当前研究现状43-46
• 4.3.1 IEEE 802.11n帧聚合研究现状43-45
• 4.3.2 IEEE 802.11e分析模型研究现状45
• 4.3.3 准入控制研究现状45-46
• 4.4 基于帧聚合的准入控制机制46-55
• 4.4.1 模型分析46-48
• 4.4.2 吞吐量48-52
• 4.4.3 时延52-53
• 4.4.4 机制描述53-55
• 4.5 仿真结果及分析55-57
• 4.6 本章小结57-58
• 第五章 总结与展望58-60
• 5.1 工作总结58-59
• 5.2 下一步工作59-60
• 参考文献60-62
• 附录 攻读硕士学位期间撰写的论文62-63
• 致谢63

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