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无线Mesh网络中媒体接入控制算法

作　者: 徐佳
导　师: 朱翠涛
学　校: 中南民族大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 无线Mesh网络媒体接入控制 IEEE 802.11e 服务质量动态优先级
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 20次
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内容摘要

提供具有服务质量保证的宽带多媒体业务是下一代无线通信发展的主要目标之一。无线Mesh网络是为此目标而产生的一种无线接入形式,在无线Mesh网络中,通信节点与电信基础设施之间采用多跳的方式,通过邻近节点中继接入网络,为用户提供灵活、方便以及更大范围的互联网接入。媒体接入控制正是一种采用协调机制来分配信道资源,使得信道资源利用率最大化的机制。因此,本文针对无线Mesh网络中媒体接入控制问题展开了研究。针对无线Mesh网络中的“短期优先级”问题,提出了一种具有QoS保障的媒体接入控制算法。该算法的主要思想是:实时检测竞争级别,当竞争级别高于一个预设的启动门限值时,动态调整低优先级业务的传输,减小由于低优先级业务持续尝试接入信道而给高优先级业务带来的碰撞,为高优先级业务提供更多接入信道的机会;当不断更新的竞争级别低于一个预设的结束门限值时,恢复到IEEE 802.11e EDCA的工作方式。从而缓解网络高负载情况下的“短期优先级”问题,使得实时性业务的服务质量得到保证。仿真结果表明,该算法与IEEE 802.11e EDCA相比,较大地提高了实时性业务的吞吐量及传输品质,整个系统的吞吐量也提高了5.1%。在IEEE 802.11e EDCA的基础上,深入分析了网络高负载下“优先级逆转”现象,结合实时性业务的传输特点,提出了一种基于动态优先级策略的媒体接入控制算法。该算法具体的实现过程是:无线Mesh网络中每个站点通过计算冲突概率来实时检测竞争级别,当冲突概率高于一个预设门限值时,检测语音业务接入队列长度。将检测到的语音业务队列长度与两种高低门限值进行比较,判断语音业务负载程度,将比较结果作为动态调整低优先级业务和视频业务关键帧接入优先级的依据,并进行优先级的调整,使得信道资源得以更有效的利用,高优先级业务的服务质量得到保证。仿真结果表明,该策略与IEEE 802.11e EDCA相比,较大地提高了高优先级业务的吞吐量及传输性能,整个系统的吞吐量也提高了9.1%,缓解了“优先级逆转”现象。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
第1章绪论  9-18
  1.1 研究背景  9-12
  1.2 媒体接入控制算法研究现状  12-16
  1.3 论文主要工作  16
  1.4 论文组织结构  16-18
第2章具有 QoS 保障的媒体接入控制算法  18-34
  2.1 “短期优先级”问题  18-21
  2.2 信道接入算法描述  21-22
  2.3 算法实现  22-25
    2.3.1 竞争级别检测  22-23
    2.3.2 低优先级业务动态调整  23-24
    2.3.3 高优先级业务CFB 方式传输  24-25
  2.4 仿真分析  25-33
    2.4.1 仿真环境及相关工具  25-27
    2.4.2 仿真结果及分析  27-33
  2.5 本章小结  33-34
第3章基于动态优先级策略的媒体接入控制算法  34-51
  3.1 “优先级逆转”现象  34-37
  3.2 视频业务的传输特点  37-38
  3.3 动态优先级策略描述  38-39
  3.4 动态优先级策略实现  39-42
    3.4.1 竞争级别检测  39-40
    3.4.2 队列长度检测  40-41
    3.4.3 优先级动态调整  41-42
  3.5 仿真分析  42-50
    3.5.1 仿真环境  42-43
    3.5.2 仿真结果及分析  43-50
  3.6 本章小结  50-51
第4章总结与展望  51-53
参考文献  53-57
致谢  57-58
附录攻读硕士学位期间所发表的学术论文  58

无线Mesh网络中媒体接入控制算法

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