IEEE 802.11e协议QoS研究

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IEEE 802.11工作组制订的IEEE 802.11e协议己在2005年10月正式发布。IEEE 802.11e协议的目的在于在无线局域网中为多媒体业务提供QoS支持。在这个新的协议中,它引入了混合协调功能(HCF),根据竞争介质的方式不同,混合协调功能包含了增强的分布式协调控制接入机制(EDCA)和混合协调点控制接入机制(HCCA)。本文在简要分析传统的IEEE 802.11协议支持QoS的局限性基础上,较为深入地分析了混合协调功能的两种接入机制支持多媒体业务的QoS性能。 首先,对EDCA的特点进行了分析,比较了传统的DCF(分布式协调功能)和EDCA竞争介质的区别,明确了EDCA的优点;利用四维马尔可夫链模型分析了饱和状态下采用EDCA机制竞争介质所获得的平均延时、吞吐量和丢包率;通过对比理论计算与仿真结果验证了理论推导的正确性,为工程实践提供了一种理论分析网络性能的研究方法:同时考察了EDCA区分等级的QoS支持能力。 其次,对HCCA的轮询调度机制进行了分析,讨论了协议给出的简单调度算法对多媒体业务的QoS支持情况,并针对上述调度算法的不足,对简单调度算法进行改进,给出了一种适用于可变比特速率业务的动态调度算法。 最后,在仿真软件NS2上实现了经过改进获得的新算法,利用NS2对简单调度算法和适用于变比特速率业务的动态调度算法进行了仿真,对仿真结果进行了比较,分析。
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