无线局域网下承载VoIP的切换性能分析及研究

发布时间：2017-10-05 11:24

  本文关键词：无线局域网下承载VoIP的切换性能分析及研究

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【摘要】：无线局域网承载下的VoIP(Voice over Internet Protocol)终端的切换过程是由探测扫描、认证和重联接组成,由于探测扫描阶段的延迟时间占整个切换延迟时间90%以上,所以降低探测延迟时间至关重要。本文通过对探测阶段延迟的分析。主要从减少扫描信道个数和降低探测扫描在每个信道上停留时间,目的是为了减少扫描AP(Access Point)个数。首先对邻居图进行修改,引入了三个参数,负载比、剩余带宽和接入用户数,对信号强度、剩余带宽、负载比和接入用户数参数进行切换权值计算,选择权值最大的目标AP进行认证和重联接,不但能够降低移动终端在探测扫描阶段的信道停留时间,而且减少了扫描的信道个数。最后利用MATLAB对三个参数进行模糊层次仿真和分析。得出结论:目标AP的信号强度越大,剩余带宽越多、接入用户数越少,那么目标AP的切换概率值越大。为了更快的选择切换的目标AP,本文的主要研究内容和创新点概括为以下几点。本文首先简单介绍VoWLAN(Voice over WLAN)的理论知识,对无线局域网下承载VoIP的已有研究成果产生切换延迟过程进行分析,说明产生延迟的主要原因并给出解决办法。其次,根据已有的研究成果对邻居图进行改进,邻居列表中增加了带宽利用率、负载比和接入用户数。根据获得的参数算出sAP的切换权值,然后对目标AP进行认证和重联接。再次,为了防止负载不均衡,以往的都是假设AP提供的最大带宽(最大数据传输率)是一样的。但是很多情况下邻居AP的带宽是不同的,所以在主动扫描之前进行判断,是否目标AP的剩余带宽满足VoIP业务所需带宽,如果不满足,直接从缓存列表中清除,减少待扫描AP个数。最后,对VoWLAN的切换策略进行研究,首先利用层次分析计算各因素所占切换权值的比重,然后对信号强度、剩余带宽、接入用户数这三个参数利用模糊算法计算出切换目标值,并进行MATLAB仿真。
【关键词】：无线局域网 切换时延 邻居图 层次分析 模糊算法
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN925.93
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 VoIP over WLAN的研究现状10-12
• 1.2.1 VoWLAN发展现状及未来10-11
• 1.2.2 国内外研究现状11-12
• 1.3 论文的研究内容和组织结构12-14
• 2 VoWLAN原理概述14-26
• 2.1 无线局域网概述14-21
• 2.1.1 IEEE 802.11无线局域网标准14-18
• 2.1.2 IEEE 802.X协议簇18-19
• 2.1.3 IEEE 802.11网络体系结构19-21
• 2.2 VoIP基本介绍21-23
• 2.2.1 VoIP技术原理21-22
• 2.2.2 VoIP的关键技术22-23
• 2.3 VoWLAN系统结构23-25
• 2.3.1 VoWLAN待解决的难题24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 3 VoWLAN移动切换的研究26-34
• 3.1 移动切换概述26
• 3.2 移动切换过程分析26-31
• 3.2.1 信道扫描27-29
• 3.2.2 认证29-30
• 3.2.3 重新联接30-31
• 3.3 VoWLAN的MAC层切换影响因素31-33
• 3.3.1 切换过程中出现的问题31-32
• 3.3.2 减少切换时延的方法32-33
• 3.4 本章小结33-34
• 4 基于改进邻居图和切换决策方案的研究34-43
• 4.1 邻居图的概述34-37
• 4.1.1 邻居图的生成和执行34-36
• 4.1.2 建立和维护邻居AP的信息列表36-37
• 4.2 切换决策37-42
• 4.2.1 切换触发37-38
• 4.2.2 层次分析法的切换决策38-41
• 4.2.3 切换过程及权值计算41-42
• 4.3 本章小结42-43
• 5 改进算法仿真分析43-50
• 5.1 MATLAB仿真工具43
• 5.2 模糊层次算法仿真实现与性能分析43-49
• 5.2.1 模糊推理决策的建立43-46
• 5.2.2 模糊算法的仿真及分析46-49
• 5.3 本章小结49-50
• 6 总结与展望50-51
• 6.1 论文总结50
• 6.2 后续研究与展望50-51
• 参考文献51-53
• 攻读硕士期间发表学术论文情况53-54
• 致谢54

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本文编号：976523