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IEEE802.11e协议旨在为无线局域网中的实时业务提供QoS支持。在这个协议中定义了混合协调功能(HCF),HCF包括增强型分布式协调访问机制(EDCA)和混合控制信道访问机制(HCCA)。其中EDCA提供了不同优先级的QoS需求,HCCA提供了参数化的QoS需求。虽然HCCA可以提供基于每条业务流的QoS保障,但是在传统的HCCA机制中,并没有给出一个具体有效的实现方案,而是留给使用者利用HCCA机制的功能特性去最终解决。
本文主要是基于HCCA机制,提出一个改进的质量保障方案,在接入控制阶段(CAP)引入接入控制阶段调度(CAPS)算法,由接入点(AP)来完成算法的实现。该算法的思想是:分配一部分的信道容量采用HCCA机制进行业务流的调度,尤其是对于在CAPS阶段下生成的具有资源预留型的上行流与下行流,优先考虑其对信道资源的需求。同时算法允许其它的业务流采用基于竞争的EDCA机制来进行剩余信道容量的分配,从而使信道利用率达到了最大。此外,针对同优先级下低速率业务流被高速率业务流抢占的不公平现象,CAPS算法引入了加权公平调度(WFQ)思想。WFQ按照同优先级业务流的不同速率来为其分配权值,业务流根据其权值的大小来获得相应的信道资源,从而避免了低速率业务流在发送过程中资源被抢占的现象,保护了低速率业务流的利益。
利用NS2模拟器对所提出的CAPS算法进行了仿真,结果表明:在网络重负载、趋于饱和的环境中,CAPS算法能够使吞吐量以及时延等性能得到较好的改善,并且CAPS算法还保证了同优先级下不同业务流的公平,较好地实现了QoS的保障。