随着宽带无线网络应用的普及,出现了很多新的业务类型。为多种类的业务提供满足它们服务质量(QoS)要求的服务,同时尽可能地提高网络的利用率,是网络技术研究的主要目标。MAC层的信道接入技术是提供QoS保证的重要环节,因此研究宽带无线网络MAC层接入技术具有重要的意义。 本文主要针对宽带无线接入网络,即IEEE 802.11及802.11e无线局域网和IEEE 802.16无线城域网,研究了MAC层信道接入技术。 MAC层接入方式主要有竞争接入和中央控制的调度接入两种。对竞争接入机制的研究主要集中于无线局域网的分布式协调方式(DCF)和增强型分布式协调方式(EDCA)。本文在深入分析IEEE802.11协议和IEEE 802.11e协议草案的基础上,提出了对EDCA进行性能分析的Markov模型。它考虑了内部冲突处理机制、重传次数限制和非理想的信道条件这三个以往被忽视的因素,比较准确地描述了EDCA方式下的系统性能。利用这一模型,分析了包长、纠错编码方式的选取以及竞争窗口长度等重要参数的选取对系统性能的影响。最后分析了DCF和EDCA在提供QoS保证方面的特点及改进方向。 对调度接入的研究分别针对局域网和城域网两种系统。局域网的调度接入方式有点协调方式(PCF)和混合控制接入方式(HCCA)两种。本文讨论了针对这两种方式的各种调度算法,给出了对HCCA进行调度效率分析的数学方法,并分别推导了HCCA中单点调度和多点调度方案的调度效率公式,通过仿真加以验证。文中提出一种新的多点调度算法SA-Multipoll,设计了调度帧结构和调度时序,分析仿真讨论了它的调度效率,并与现有的调度算法比较。分析及仿真结果表明,新提出的调度算法调度效率较高。最后将这种算法应用于支持会话型语音业务,将无线局域网与以太网和其它骨干网建立连接,给出局域网中各节点的协议栈模型,最后仿真分析系统性能。 对于无线城域网的调度,本文深入分析了IEEE 802.16协议。在协议的业务分类基础上,给出了上行链路两层调度的模型,并在每一层上分析比较各种调度算法。此外,还引述了综合考虑上下行链路的方案。最后介绍了TDMA模式下的MAC层调度实现框架,并指出OFDMA模式下可供参考的调度方案。