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无线局域网下承载VoIP的QoS性能分析与研究

作　者: 张伟
导　师: 褚丽莉
学　校: 辽宁工业大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: IP语音 无线局域网 服务质量 EDCA NS-2仿真 接纳控制
分类号: TN925.93
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要


近年来，无线局域网（WLAN）以其布置便捷、灵活性等优势，得到了广泛的应用与部署。WLAN承载的业务也覆盖了从标准互联网业务到新型实时业务（VoIP）的范围。VoIP技术可以承载语音、视频、数据及其它业务，符合当今互联网多业务的发展趋势，且具有较低的通信服务开销。因此，无线IP语音（VoWLAN）技术应运而生。随着VoWLAN的未来发展，与其它业务势必融合应用，这也对网络性能提出了更高要求。对于整个融合网络中侧重的业务不同，而网络状态的衡量指标也有着不同要求。本文基于VoWLAN存在的QoS问题，分析了QoS保证的前提下，研究了典型的QoS改进方案：增强分布式信道访问（EDCA，Enhanced Distributed Channel Access）机制与自适应增强型分布式协调功能（Adaptive EDCF）机制，对现有的一些改进机制特点进行了分类研究。在此基础上，提出了一种基于AC（Access Category）队列流的面向业务QoS需求保障机制，利用时隙利用率因子估计信道负载程度，自适应调整竞争窗口CW大小，并结合退避中止率概念，针对非时延敏感业务随机选取的退避值，设置一个与网络负载状况有关的非零值下限，从而进一步扩展EDCA机制功能。通过NS-2仿真验证了改进算法SA-EDCA的可行性和高效性，结果表明该算法确实能够提高WLAN的网络性能，改善实时业务的服务质量。最后，对当前基于IEEE802.1le EDCA机制的主要接纳控制方案作了分析研究，提出了一种利用CW参数进行接纳控制的方案，并给出了基于接纳控制策略的QoS保证机制架构模型。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 研究背景与意义  8-9
  1.2 VoIP over WLAN 的 QoS 国内外研究现状  9-11
    1.2.1 VoWLAN 现状分析与发展前景  9
    1.2.2 QoS 国内外研究现状  9-11
  1.3 论文的研究内容和组织结构  11-13
2 VoWLAN 技术分析及 QoS 性能研究  13-28
  2.1 无线局域网技术  13-17
    2.1.1 无线局域网络结构  13-14
    2.1.2 WLAN 协议体系  14-16
    2.1.3 IEEE 802 协议簇  16-17
  2.2 VoIP 技术  17-18
    2.2.1 VoIP 通信原理  17-18
    2.2.2 VoIP 关键技术  18
  2.3 VoWLAN 技术  18-20
    2.3.1 VoWLAN 网络结构  18-20
    2.3.2 VoWLAN 协议体系  20
    2.3.3 VoWLAN 待解决的难题  20
  2.4 VoWLAN 对 QoS 的要求  20-21
  2.5 IEEE 802.11/802.11e 的 MAC 层及其 QoS 改进机制  21-27
    2.5.1 IEEE 802.11 DCF 机制  22-23
    2.5.2 IEEE 802.11e EDCA 机制  23-24
    2.5.3 EDCA 机制存在的问题  24-25
    2.5.4 自适应动态调整机制 AEDCF 简述  25-26
    2.5.5 现有 QoS 改进机制  26-27
  2.6 本章小结  27-28
3 一种基于 AC 队列流的面向业务 QoS 需求保障机制  28-43
  3.1 信道负载程度估计  28-30
  3.2 退避算法改进与竞争窗口调整  30-32
    3.2.1 成功发送后 CW 调整  30-31
    3.2.2 发送失败后 CW 调整  31-32
  3.3 SA-EDCA 算法描述  32-34
    3.3.1 算法设计思想  32
    3.3.2 算法的具体实现  32-34
  3.4 SA-EDCA 算法仿真实现与性能分析  34-41
    3.4.1 NS-2 仿真简介  34-35
    3.4.2 NS-2 中 EDCA 算法的实现  35
    3.4.3 SD-AEDCA 算法的仿真实现  35-36
    3.4.4 仿真场景设置  36-38
    3.4.5 仿真性能分析  38-41
  3.5 本章小结  41-43
4 基于接纳控制的 QoS 保障策略及架构模型  43-48
  4.1 EDCA 的接纳控制策略  43-44
  4.2 一种基于竞争窗口 CW 进行接纳控制的算法  44-47
  4.3 本章小结  47-48
5 总结与展望  48-49
  5.1 论文总结  48
  5.2 后续研究与展望  48-49
参考文献  49-51
攻读硕士期间发表学术论文情况  51-52
致谢  52

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 无线电中继通信、微波通信 > 无线用户环路（无线接入网）
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