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随着宽带无线网络接入技术的推进,多媒体业务在业务种类中的比例迅速上升,它们对QoS的需求越来越高。虽然IEEE802.11 e可以按业务流优先级实现服务区分,但是当信道处于高负载的情况时不能向多媒体业务提供定量的QoS保证。因此,论文中根据IEEE802.11e的特点,在其中加入接入控制算法进行预防性地控制网络流量,使用户在系统没有过载或资源充足的条件下接入新业务流,保证每个已经允许进入网络的服务需求可以得到它们所预设需求的QoS。接入控制机制作为宽带网络技术研究的重要支撑技术及多媒体实时业务的重要载体受到广泛关注,是保证业务流QoS的最有效方法之一。因此,在IEEE802.11e中加入准确的接入控制算法具有十分重要的理论价值和现实意义。
论文首先对IEEE802.11e中的接入控制机制进行分析,指出接入控制机制的必要性与目的性以及接入控制的基本组成部分,接着对目前IEEE802.11e中存在的接入控制机制策略进行研究,归纳总结;在此基础上得出论文的新模型和新测量相结合的基于混合模式的接入控制算法MMAC,算法中采用网络的可用带宽作为接入控制的唯一准则。为此,论文建立了基于接入类别AC状态转移的饱和Markov模型,用以估计业务流可用吞吐量的大小,相比其它模型,论文中的模型精确地考虑了内部虚拟碰撞和外部碰撞的影响,以及各退避计数器递减概率的不同,并利用贝塞尔规则对模型进行削减,得出网络性能指标的解析表达式。最后对饱和状态下的增强型分布式信道访问功能EDCA的性能进行了分析。为了估计新业务流可获得吞吐量的大小,接入点QAP需要依据持续测量的碰撞概率和信道忙概率来预测新业务流接入后的碰撞概率和信道忙概率,若可获得吞吐量的估计值大于新业务流的请求带宽,则允许接入新业务流,否则拒绝。
最后,论文使用NS2仿真工具对MMAC算法进行验证。实验结果表明,与传统不采用接入控制算法的IEEE802.11e相比,MMAC算法能够获得较高的吞吐量和网络资源利用率,降低了系统的丢包率,接入了更多的业务流,有效地改善了网络的整体性能。