ieee802.11無線局域網(wǎng)mac層性能及服務(wù)質(zhì)量研究

1、天津大學(xué)博士學(xué)位論文IEEE 802.11無線局域網(wǎng)MAC層性能及服務(wù)質(zhì)量研究姓名：汪廣洪申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：舒炎泰20040601ABS TRACTWi t h t h e r i s i n g p o p u l a r i t y o f I E E E 8 0 2 . 1 1 w i r e l e s s n e t w o r k s , a n d t h e e x p

2、 l o s i v ei n c r e a s e o f m u l t i m e d i a t r a f i c ( s u c h a s v i d e o , a u d i o ) i n t h e I n t e r n e t , t h e r e s e a r c h o np e r f o r m a n c e a n d Q o S o f w i r e l

3、e s s n e t w o r k s b e c o m e s m o r e a n d m o r e i m p o r t a n t . W h e nt h e m e d i u m a c c e s s c o n t r o l ( M A C ) p r o t o c o l i s t a k e n i n t o c o n s i d e r a t i o n ,

4、 i t i s o n e o f t h ei m p o r t a n t f a c t o r s i n p e r f o r m a n c e a n d Q o S p r o b l e m o f w i r e l e s s n e t w o r k s . S o i t i s s i g n i f i c a n t t o s t u d y t h e

5、 p e r f o r m a n c e o f I E E E 8 0 2 . 1 1 M A C p r o t o c o l , a n d t h e Q o Sp r o b l e m t h a t r e l a t e t o M A C p r o t o c o l i n w i r e l e s s n e t w o r k s .W e a n a l y z e

6、d t h e d e l a y p e r f o r m a n c e o f I E E E 8 0 2 . 1 1 M A C p r o t o c o l . B a s e d o n t h e e x p o n e n t i a l b a c k o f m e c h a n i s m o f D C F ( D i s t r i b u t e d C o o r d

7、 i n a t i o n F u n c t i o n ) , at w o - d i m e n s i o n a l M a r k o v m o d e l w i t h c o n s i d e r a t i o n o f t h e f r e e z e s t a t e i s p r e s e n t e dU s i n g t h i s m o d e l ,

8、w e a n a l y z e d t h e a v e r a g e m e d i u m a c c e s s d e l a y o f D C F u n d e rs a t u r a t i o n . W e a l s o a n a l y z e d t h e a v e r a g e q u e u e d e l a y o f M A C l a y e

9、r b y m o d e l i n g t h ei n t e r f a c e q u e u e o f e a c h n o d e w i t h M I D l l m o d e l . T h e s i m u l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t t h em o d e l s a r e v e r y a c c u r

10、 a t e .B a s e d o n t h e a n a l y s i s r e s u l t s o f m e d i u m a c c e s s d e l a y , w e p r o p o s e d a n a p p r o a c h t oi m p r o v e t h e d e l a y p e r f o r m a n c e o f D C F

11、 . I n t h e i m p r o v e d D C F , b y s e n s i n g t h e f r a m e st r a n s m i t e d b y o t h e r n o d e s , e a c h n o d e m a i n t a i n s a n a c t i v e n o d e t a b l e t o e s t i m

12、a t e t h er e a l - t i m e n u m b e r o f a c t i v e n o d e s i n t h e n e t w o r k . Wh e n a n o d e c o n t e n d s t h e c h a n n e l ,i t w i l l s e t t h e v a l u e o f i n i t i a l

13、c o n t e n d w i n d o w a c c o r d i n g t o t h e c u r r e n t n u m b e r o fa c t i v e n o d e s . T h e s i m u l a t i o n r e s u l t s i l l u s t r a t e t h a t t h e i m p r o v e d D C F

14、o u t p e r f o r m t h e s t a n d a r d D C F o n b o t h d e l a y a n d t h r o u g h p u t p e r f o r m a n c e .T o a l l e v i a t e t h e i m p a c t o n r e s e r v e d b a n d w i d t h c a u s

15、e d 妙 c h a n n e l c o n t e n t i o n a tM A C l a y e r i n a d h o c n e t w o r k s , w e p r o p o s e d a c r o s s - l a y e r m e c h a n i s m , n e i g h b o r h o o dr e s e r v a t i o n ( N R

16、) , w h i c h c a n p r o v i d e g u a r a n t e e f o r t h e b a n d w i d t h r e s e r v a t i o n . W h e n a n o d e r e s e r v e s b a n d w i d t h f o r a Q o S f l o w , c o r r e s p o n d i

17、 n g b a n d w i d t h s h o u l d b e r e s e r v e d i n a l l i t s n e i g h b o r i n g n o d e s t h r o u g h c o n t r o l l i n g t h e t r a n s m i s s i o n r a t e o f b e s te f o r t f l o

18、w s a t M A C l a y e r . T h u s t h e r e s e r v e d b a n d w i d t h c a n b e g u a r a n t e e dB y i n t e g r a t i n g t h e i n - b a n d s i g n a l i n g s y s t e m I N S I G N I A w i t h

19、 N R , w e p r o p o s e da n i n - b a n d s i g n a l i n g s y s t e m w i t h N R一 N R - I NS I G N I A . C o m p a r e d w i t h I N S I G N I A ,t h e s i m u l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t

20、 N R - I NS I G N I A c a n i m p r o v e t h e r e s e r v e d p a c k e t r a t i o ,t h r o u g h p u t , p a c k e t d e l i v e r y r a t i o , a n d t h e e n d - t o - e n d d e l a y o f Q o S f

21、l o w s .K e y w o r d s : I E E E 8 0 2 . 1 1 , W i r e l e s s N e t w o r k s , D C F , A d H o c N e t w o r k s , Q u a l i t y o fS e r v i c e , B a n d w i d t h R e s e r v a t i o n , I n - b a n d