IEEE 802.16系统接纳控制机制研究

论文摘要

宽带无线城域网IEEE 802.16是一个发展中的、全球的宽带无线接入技术标准,可以很好地解决“最后一英里”的接入问题。尽管IEEE 802.16的MAC层定义了较为完善的信令交互机制、基于服务质量（QoS）的调度服务类型以及带宽请求/授予等机制,然而如接纳控制、分组调度算法等控制机制却交由设备提供商去实现。接纳控制的主要任务是根据当前网络状况判决一个新的连接是否允许进入网络,是网络资源管理机制中重要的一部分。本文分析了IEEE 802.16协议和当前接纳控制领域的研究成果,利用ns-2仿真软件构建了IEEE 802.16网络仿真平台并设计了接纳控制模块。利用该平台实现了一种权重公平的自适应接纳控制算法,该算法通过自适应地改变接纳策略,为不同权重的业务提供不同的接纳服务。最后从接纳率、平均降级率以及带宽利用率等方面对该算法的性能进行了仿真分析。仿真表明该算法优先服务高权重业务流,提高了带宽利用率,同时限制低权重业务流的接入以保证已接纳业务流的利益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景和意义
• 1.1.1 IEEE 802.16 的制定背景
• 1.1.2 IEEE 802.16 的发展状况
• 1.1.3 本文的研究意义
• 1.2 主要工作及结构安排
• 第二章 IEEE 802.16 标准的体系结构
• 2.1 IEEE 802.16 系统架构
• 2.2 MAC 层工作原理
• 2.2.1 特定服务汇聚子层
• 2.2.2 MAC 公共子层
• 2.3 MAC 层QOS 保证机制
• 2.3.1 服务流
• 2.3.2 服务类别
• 2.3.3 带宽分配与请求机制
• 2.4 MAC 层对物理层的支持
• 2.4.1 时分双工
• 2.4.2 MAP 消息
• 2.5 PHY 层
• 2.5.1 OFDM 概述
• 2.5.2 帧结构
• 2.5.3 MAP 信息元素
• 2.6 小结
• 第三章 接纳控制算法研究
• 3.1 接纳控制的相关因素
• 3.2 接纳控制算法的分类
• 3.3 几种常见的接纳控制算法
• 3.3.1 基于参数的接纳控制算法（PBAC）
• 3.3.2 基于测量的接纳控制算法（MBAC）
• 3.3.3 基于带宽代理的接纳控制算法（BB）
• 3.3.4 权重公平的接纳控制算法（WFAC）
• 3.4 小结
• 第四章 802.16 网络仿真平台构建及其接纳控制模块设计
• 4.1 协议栈模型
• 4.2 IEEE 802.16 模块和接纳控制模块的设计与实现
• 4.2.1 服务流的接纳流程
• 4.2.2 分组调度流程
• 4.2.3 接纳控制模块的设计
• 4.3 调度算法的设计
• 4.4 小结
• 第五章 802.16 网络的接纳控制算法仿真研究
• 5.1 权重公平的接纳控制算法的描述
• 5.1.1 模型描述
• 5.1.2 算法规则
• 5.2 仿真的参数设置
• 5.2.1 系统参数设置
• 5.2.2 802.16 业务源配置
• 5.3 权重公平的接纳控制算法的性能仿真
• 5.3.1 单一服务的接纳算法性能
• 5.3.2 混合服务的接纳算法性能
• 5.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果