802.11e性能分析及mac參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制研究

1、分類號密級UDC1注學(xué)位論文802.11e性能分析及MAC參數(shù)自適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制研究（題名和副題名）李匯文（作者姓名）指導(dǎo)教師姓名雷維禮教授電子科技大學(xué)成都（職務(wù)、職稱、學(xué)位、單位名稱及地址）申請專業(yè)學(xué)位級別碩士專業(yè)名稱通信與信息系統(tǒng)論文提交日期2011513論文答辯日期2011525學(xué)位授予單位和日期電子科技大學(xué)答辯委員會(huì)主席評閱人2011年月日注1：注明《國際十進(jìn)分類法UDC》的類號。摘要I摘要在過去10年里，整個(gè)世界正在逐漸走向移動(dòng)化

2、，無線技術(shù)正逐漸占領(lǐng)傳統(tǒng)的固定式或有線式網(wǎng)絡(luò)所占有的領(lǐng)域，IEEE802.11無線局域網(wǎng)已成為當(dāng)今世界廣泛應(yīng)用的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之一。但是，隨著具有特定服務(wù)質(zhì)量要求的多媒體應(yīng)用的廣泛流行，現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)必須提供對此類應(yīng)用的支持。傳統(tǒng)的802.11MAC協(xié)議不能很好的支持現(xiàn)代多媒體應(yīng)用。為此，802.11工作組提出了一種新的標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11e，其中包含了對QoS的支持。IEEE802.11e增強(qiáng)分布式信道接入（EDCA）機(jī)制通過定義四個(gè)

3、具有不同MAC參數(shù)的隊(duì)列（AC）來為不同的業(yè)務(wù)提供服務(wù)區(qū)分，從而為不同的業(yè)務(wù)流提供不同的傳送優(yōu)先級，這些MAC參數(shù)包括爭用窗口、幀間間隔和傳送機(jī)會(huì)。802.11DCF在QoS方面有很多局限性，802.11eEDCA相比DCF在QoS方面做了很多增強(qiáng)，對IEEE802.11eEDCA進(jìn)行理論建模和仿真分析是研究EDCA性能的兩個(gè)主要手段。理論和仿真結(jié)果均表明IEEE802.11eEDCA的服務(wù)區(qū)分機(jī)制比原始的802.11極大的增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的

4、QoS性能，EDCA的MAC參數(shù)值的選取對協(xié)議性能具有明顯的影響，但同時(shí)又表明802.11eEDCA仍然存在許多不足和QoS局限。這些問題包括802.11e的MAC參數(shù)AIFSN、CWmin及TXOP值是固定的，不能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)做出自適應(yīng)調(diào)整；802.11e標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的這些默認(rèn)值雖然多數(shù)情況使協(xié)議運(yùn)行較好，但是不一定在任何網(wǎng)絡(luò)狀況下都能使網(wǎng)絡(luò)性能達(dá)到最優(yōu)；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較輕時(shí)，過分犧牲了低優(yōu)先級業(yè)務(wù)的性能，信道利用率較低；而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載較重時(shí)，

5、高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的性能仍有繼續(xù)改進(jìn)的余地。針對發(fā)現(xiàn)的問題，本文提出一個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)整EDCA（DAEDCA）算法，使EDCA的參數(shù)能夠根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)擁塞狀況做出自適應(yīng)調(diào)整。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載變的很重時(shí)，優(yōu)先考慮滿足高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的QoS需求，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很小時(shí)，兼顧高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的同時(shí)提高低優(yōu)先級業(yè)務(wù)的QoS需求，從而提高了系統(tǒng)的整體性能。最后使用NS2進(jìn)行DAEDCA和EDCA的性能仿真比較，從仿真結(jié)果可以得出在不同的通信負(fù)載下DAEDCA相對EDCA能得到更