無線寬帶網絡MAC性能研究與資源管理.pdf

1、北京郵電大學博士學位論文無線寬帶網絡MAC性能研究與資源管理姓名：商彥磊申請學位級別：博士專業(yè)：計算機應用技術指導教師：程時端20060401北京郵電大學博士論文中文摘要中文摘要近年來，無線網絡以其方便、快捷的優(yōu)點，受到產業(yè)界和學術界的關注。但是同有線網絡相比，它們所提供的服務質量還有很大的差距。所有的無線網絡都是共享媒介的，物理層提供了信息的通道，姒c層則定義了信息的傳輸方式，對網絡的性能起非常重要的作用。隨著網絡上業(yè)務種類的日益豐富

2、，物理層數據傳輸速率越來越高，無線網絡MAc層的作用更顯突出，對無線網絡MAc層協(xié)議的性能分析和改善具有非常重要的意義。本文主要做了如下工作：(1)通過分析IEEE80211e基于競爭的接入機制——EDCA提供區(qū)分服務的本質，提出了一個四維離散Markov鏈模型。本文的研究基于退避的和基于幀間隔的優(yōu)先級區(qū)分機制，包含了實際沖突與虛沖突。仿真結果表明四維^larkov模型可以更精確地表達EDcA的性能。論文研究了初始競爭窗口大小與AIFS

3、在IE髓80211eEDCA服務區(qū)分機制中的作用。通過對結果進行分析，指出IEEE80211eEDCA存在的問題。(2)針對IE髓80211eEDCA存在的問題，為1EEE80211eEDCA提出了一個QoS增強機制，包括三個部分：(1)通過QAP的虛擬排隊實現不同優(yōu)先級Ac之間的隔離。(2)對具有QoS要求的AC實行接納控制。(3)對盡力而為的AC[O]，通過調整初始競爭窗口使飽和吞吐量穩(wěn)定在最大值附近，使各個業(yè)務源具有相同的發(fā)送機會

4、，即保證了效率與公平。并通過建模分析以及仿真試驗驗證了算法的有效性。(3)在分析影響Adhoc網絡性能因素的基礎上，提出了一個Adhoc的聚簇算法以解決Adhoc的可擴展問題。算法以達到簇結構的穩(wěn)定性為聚簇的目標，考慮節(jié)點的移動特性以及節(jié)點在網絡的位置。通過熵來度量節(jié)點與周圍鄰居節(jié)點的相對移動性，用節(jié)點度衡量節(jié)點在網絡中的重要程度，利用遺傳算法尋找最優(yōu)的簇首集合，使得所得到的聚簇結構盡可能地穩(wěn)定。(4)為IEEE802】6提出了一個新的