基于EDCA机制的无线局域网QoS性能研究
发布时间：2021-10-10 19:37
随着无线通信技术在生活当中被广泛应用,无线局域网成为当今社会主流的网络接入方式之一。IEEE802.11是使用最广泛的无线局域网标准,其介质访问控制（Medium Access Control,MAC）协议的核心是分布式协调机制（Distributed Coordination Function,DCF）。无线局域网MAC协议性能极大影响着网络的服务质量,近些年来,网络承载的业务种类逐渐增多,DCF已经不能很好的保证某些业务的服务质量（Quality of Service,QoS）,为此,IEEE提出了增强分布式协调机制（Enhanced Distributed Channel Access,EDCA）,用于在MAC层为数据帧提供服务质量区分。本文以EDCA机制为研究点,将从性能分析和性能优化两方面展开研究。在性能分析部分,本文以二维马尔科夫模型为基础,对站点内部单个优先级业务进行建模,使用一维马尔科夫模型描述AIFS带来的服务区分,此外还考虑了虚拟碰撞机制和竞争窗口带来的服务区分,得到了饱和状态下EDCA的吞吐量模型。在饱和模型基础上,本文引入一个空闲状态,描述了非饱和流量情况下无数...
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 WLAN发展历史
1.3 国内外研究现状
1.3.1 EDCA性能研究现状
1.3.2 EDCA性能优化研究现状
1.4 实验仿真平台
1.5 论文的研究内容和章节安排
2 EDCA机制介绍
2.1 IEEE802.11 DCF机制
2.1.1 CSMA/CA协议
2.1.2 RTS/CTS模式
2.2 EDCA实现QoS区分的原理
2.3 本章小结
3 EDCA性能分析
3.1 饱和状态下性能分析模型
3.2 非饱和状态下性能分析模型
3.3 WLAN中各AC性能指标计算
3.3.1 吞吐量计算
3.3.2 MAC服务时延
3.3.3 丢包率计算
3.3.4 排队分析
3.4 仿真实验与结果分析
3.4.1 仿真参数和场景
3.4.2 饱和场景下QoS区分性能
3.4.3 非饱和场景下QoS区分性能
3.5 本章小结
4 EDCA性能优化
4.1 饱和状态下的自适应EDCA机制
4.1.1 最优最小竞争窗口
4.1.2 饱和吞吐量优化方法
4.1.3 仿真分析
4.2 改进的GDCF算法
4.2.1 GDDF算法介绍
4.2.2 改进的GDCF算法
4.2.3 仿真分析
4.3 本章小结
5 总结与展望
5.1 论文工作总结
5.2 接下来的研究方向
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于OFDMA面向QoS保障的新型多址接入协议[J]. 周润,李波,杨懋,闫中江. 西北工业大学学报. 2018(03)
[2]AIFS区分的IEEE 802.11e EDCA吞吐率分析模型与自适应MAC算法[J]. 白翔,毛玉明,冷甦鹏,毛建兵,谢军. 软件学报. 2009(04)
[3]基于M/G/1/K排队模型的IEEE802.11e EDCA性能研究[J]. 白翔,毛玉明. 电子与信息学报. 2008(07)
[4]非饱和状态下的IEEE 802.11e性能分析模型[J]. 刘静,牛志升. 清华大学学报(自然科学版). 2008(04)
[5]一种基于预测式公平队列调度算法的802.11e MAC层机制[J]. 周晓波,卢汉成,李津生,洪佩琳. 电子与信息学报. 2008(03)
[6]一种新的用于IEEE 802.11e EDCA中提供QoS的方法[J]. 康凯,胡海波,林孝康. 电子与信息学报. 2007(12)
[7]通过自适应调整最小竞争窗口最大化IEEE 802.11 DCF的饱和吞吐量[J]. 李云,陈前斌,隆克平,吴诗其. 电子与信息学报. 2006(10)
[8]IEEE 802.11e EDCA网络模型分析[J]. 王刚,周银东,梅顺良. 清华大学学报(自然科学版). 2005(10)
博士论文
[1]工业无线局域网MAC协议确定性机制研究[D]. 程煜钧.北京交通大学 2019
[2]VANETs中面向应用的多信道MAC协议研究[D]. 宋彩霞.大连理工大学 2018
[3]车载自组网MAC层相关技术研究[D]. 周鹏.吉林大学 2018
[4]无线车载网链路层HCCA策略优化及服务质量研究[D]. 张冰.天津大学 2017
[5]车载自组织网络MAC协议及性能分析研究[D]. 吴琼.东南大学 2016
[6]无线Mesh网络多媒体传输QoS路由与MAC层策略研究[D]. 符琦.中南大学 2014
[7]IEEE 802.11e的网络性能、容量评估与资源分配策略研究[D]. 张伟.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]车联网MAC层关键技术研究[D]. 唐迪.北京理工大学 2016
本文编号：3429026
【文章来源】：西南科技大学四川省
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 WLAN发展历史
1.3 国内外研究现状
1.3.1 EDCA性能研究现状
1.3.2 EDCA性能优化研究现状
1.4 实验仿真平台
1.5 论文的研究内容和章节安排
2 EDCA机制介绍
2.1 IEEE802.11 DCF机制
2.1.1 CSMA/CA协议
2.1.2 RTS/CTS模式
2.2 EDCA实现QoS区分的原理
2.3 本章小结
3 EDCA性能分析
3.1 饱和状态下性能分析模型
3.2 非饱和状态下性能分析模型
3.3 WLAN中各AC性能指标计算
3.3.1 吞吐量计算
3.3.2 MAC服务时延
3.3.3 丢包率计算
3.3.4 排队分析
3.4 仿真实验与结果分析
3.4.1 仿真参数和场景
3.4.2 饱和场景下QoS区分性能
3.4.3 非饱和场景下QoS区分性能
3.5 本章小结
4 EDCA性能优化
4.1 饱和状态下的自适应EDCA机制
4.1.1 最优最小竞争窗口
4.1.2 饱和吞吐量优化方法
4.1.3 仿真分析
4.2 改进的GDCF算法
4.2.1 GDDF算法介绍
4.2.2 改进的GDCF算法
4.2.3 仿真分析
4.3 本章小结
5 总结与展望
5.1 论文工作总结
5.2 接下来的研究方向
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于OFDMA面向QoS保障的新型多址接入协议[J]. 周润,李波,杨懋,闫中江. 西北工业大学学报. 2018(03)
[2]AIFS区分的IEEE 802.11e EDCA吞吐率分析模型与自适应MAC算法[J]. 白翔,毛玉明,冷甦鹏,毛建兵,谢军. 软件学报. 2009(04)
[3]基于M/G/1/K排队模型的IEEE802.11e EDCA性能研究[J]. 白翔,毛玉明. 电子与信息学报. 2008(07)
[4]非饱和状态下的IEEE 802.11e性能分析模型[J]. 刘静,牛志升. 清华大学学报(自然科学版). 2008(04)
[5]一种基于预测式公平队列调度算法的802.11e MAC层机制[J]. 周晓波,卢汉成,李津生,洪佩琳. 电子与信息学报. 2008(03)
[6]一种新的用于IEEE 802.11e EDCA中提供QoS的方法[J]. 康凯,胡海波,林孝康. 电子与信息学报. 2007(12)
[7]通过自适应调整最小竞争窗口最大化IEEE 802.11 DCF的饱和吞吐量[J]. 李云,陈前斌,隆克平,吴诗其. 电子与信息学报. 2006(10)
[8]IEEE 802.11e EDCA网络模型分析[J]. 王刚,周银东,梅顺良. 清华大学学报(自然科学版). 2005(10)
博士论文
[1]工业无线局域网MAC协议确定性机制研究[D]. 程煜钧.北京交通大学 2019
[2]VANETs中面向应用的多信道MAC协议研究[D]. 宋彩霞.大连理工大学 2018
[3]车载自组网MAC层相关技术研究[D]. 周鹏.吉林大学 2018
[4]无线车载网链路层HCCA策略优化及服务质量研究[D]. 张冰.天津大学 2017
[5]车载自组织网络MAC协议及性能分析研究[D]. 吴琼.东南大学 2016
[6]无线Mesh网络多媒体传输QoS路由与MAC层策略研究[D]. 符琦.中南大学 2014
[7]IEEE 802.11e的网络性能、容量评估与资源分配策略研究[D]. 张伟.上海交通大学 2008
硕士论文
[1]车联网MAC层关键技术研究[D]. 唐迪.北京理工大学 2016
本文编号：3429026
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